首页 > 行业资讯 > 【DFT+实验】Nano Letters：构建分层树枝状Co3O4-SnO2异质结构用于高效PEC水净化

【DFT+实验】Nano Letters：构建分层树枝状Co3O4-SnO2异质结构用于高效PEC水净化

时间：2023-05-17 来源： 浏览：

【DFT+实验】Nano Letters：构建分层树枝状Co3O4-SnO2异质结构用于高效PEC水净化

慕瑾 计算材料学
计算材料学

jisuancailiao

计算材料学科研论坛，欢迎新手、专家、大师以及业余爱好者。

收录于合集

VASP单原子催化计算培训：单/双原子模型，电子性质，HER、OER/ORR、CO2RR、NO3RR
VASP零基础入门培训：晶体与二维材料的结构、弹性、电子、光学、磁性、吸附、催化性质
VASP计算八大专题课程：晶体、二维材料、催化、电池、钙钛矿、单原子、吸附、半导体、缺陷计算等！
光催化和电催化相结合的光电化学(PEC)可以促进半导体上光生载流子的分离和自由基的产生，因而被认为是去除有机污染物的有效方法。然而，构建一个活性高、环境友善和成本效益高的纳米异质结构光阳极(作为PEC工艺的核心组成部分)来处理难降解有机物是至关重要和具有挑战性的。
基于此， 大连工业大学马红超 、 王国文 和 成均馆大学刘性辉 等利用Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 核/壳结构作为前体，通过连续的水热过程制备了均匀分层的支化Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 结构(Ti/Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 )，并将其用作水污染修复的PEC光阳极。
实验结果表明，在活性艳蓝KN-R水溶液中，最优的Ti/Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 -168 h催化剂的PEC降解率高达93.3%；其在双酚A(BPA)溶液中2个小时内的总有机碳(TOC)去除率达到42.9%，显示出优异的降解性能。同时，Ti/Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 -168 h经过5个降解循环后对KN-R的降解率仍保持初始的80.3%；并且其在低染料浓度下(20 mg L −1 )的PEC降解率为99.43%，且经过5个循环后几乎没有出现PEC降解率下降的现象，表明Ti/Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 -168 h催化剂具有优异的稳定性。
机理实验结果显示，Co 3 O 4 和SnO 2 之间的能带交错，符合II型异质结机制。在光照下，光生电子从Co 3 O 4 的CB中转移到SnO 2 的CB上，而SnO 2 的VB中的光生空穴能够有效转移到Co 3 O 4 的VB中，这有效地阻止了光生载流子的复合，改善了优势活性物种•O 2− 、 1 O 2 和h + 的产生，从而提高了PEC效率。
综上，这项工作证明了Ti/Co 3 O 4 -Sn 3 O 4 -168 h是一种有前途的PEC催化剂，并提供了一个简单的策略来获得具有靶向功能的二元集成纳米杂化物。
Unveiling Hierarchical Dendritic Co 3 O 4 –SnO 2 Heterostructure for Efficient Water Purification. Nano Letters, 2023. DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c05010

  点击阅读原文，报名VASP培训！

版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
相关推荐
热门信息