NML集锦 | 光催化

本文介绍Nano-Micro Letters光催化方向的文章的10篇 。其中1篇Review和9篇Article。敬请关注、阅读和下载(免费)。


1  自组装法制备六方ZnO纳米片薄膜及其光电化学性能   (👈 点击阅读更多)

A Facile Self-assembly Synthesis of Hexagonal ZnO Nanosheet Films and Their Photoelectrochemical Properties

Bin Zhang, Wenzhong Shen, etc.

Nano-Micro Lett. (2016) 8(2):137–142

https://doi.org/10.1007/s40820-015-0068-y

▲制造六方ZnO纳米片薄膜的实验装置的示意图

上海交大郑茂俊教授课题组利用简单、低成本的镀层沉积方法,在ITO透明导电玻璃基体表面沉积了大面积、均匀六方相ZnO纳米片薄膜。在100 mW/cm2模拟光照条件下,该ZnO纳米片薄膜/ITO光电极的光电流密度达到~500 μA/cm2(高于Ag/AgCl电极)。

此外,这种制备方法还适用于其他氧化物半导体纳米薄膜的制备,这种薄膜光电池可用于低成本光电/光电化学器件的设计和制备。


2  高性能可见光催化复合材料:Ag-AgX(X=Cl,Br)@纳米TiO2聚合微球   (👈 点击阅读更多)

Enhanced Photocatalytic Activity of Nanoparticle-Aggregated Ag–AgX(X = Cl, Br)@TiO2 Microspheres Under Visible Light

Cuiling Zhang, Chenguo Hu, etc.

Nano-Micro Lett. (2017) 9: 49

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0150-8

重庆大学胡陈果教授课题组利用简便的溶胶-凝胶法设计并制备了一种新型的Ag-AgX(X=Cl,Br)@纳米TiO2聚合微球复合光催化剂。其中AgX起到光捕获作用,Ag颗粒作为电子俘获和聚集的位点,TiO2作为电子收集及光催化的位点。

性能测试结果表明,在可见光条件下,这种聚合微球的甲基橙光催化降解活性为纳米TiO2聚合微球的3倍。


3  Bi-Bi2O2CO3:高效异质结可见光催化剂 (👈 点击阅读更多)

In-Situ Hydrothermal Synthesis of Bi-Bi2O2CO3 Heterojunction Photocatalyst with Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity

Prasenjit Kar, Samir KumarPal, etc.

Nano-Micro Lett. (2017) 9: 18

https://doi.org/10.1007/s40820-016-0118-0

印度Samir Kumar Pal课题组用简单的水热法在Bi2O2CO3纳米片上合成了Bi-Bi2O2CO3异质结。用超快电子光谱研究发现异质结电子-空穴对分离速率提高。

可见光照射下,通过降解有机染料亚甲基蓝发现具有非常高的光催化活性,以及光化学稳定性。进一步的光电流测量发现,异质结具有不可思议的增强电荷产生的能力,以及抑制光生电子-空穴对复合的作用。


Cu@CuS核壳纳米结构:形貌调控及高效光催化性能  (👈 点击阅读更多)

Design and Synthesis of Cu@CuS Yolk–Shell Structures with Enhanced Photocatalytic Activity

Qiuyan Li, Xiguang Han, etc.

Nano-Micro Lett. (2017) 9: 35

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0135-7

江苏师范大学韩锡光课题组提出一种以立方Cu2O为模板、通过表面硫化+内核歧化反应制备了多种形貌(八面体、截面八面体、立方八面体)、尺寸均匀的非球形Cu@CuS核壳纳米结构。当用于光催化降解甲基蓝时,这些Cu@CuS纳米结构显示出优异的光催化性能。


聚合物负载碳量子点:高效过氧化氢非均相光催化剂  (👈 点击阅读更多)

Solar-driven Hydrogen Peroxide Production using Polymer-supported Carbon Dots as Heterogeneous Catalyst

Satyabrat Gogoi, Niranjan Karak

Nano-Micro Lett. (2017) 9: 40

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0143-7

印度提斯普尔大学化学系Niranjan Karak课题组开发了一种超支化聚氨酯负载碳量子点的复合物,作为过氧化氢的非均相可见光催化剂。研究发现,碳量子点具有适宜的带隙2.98 eV,太阳光辐照下可同时有效催化裂解水和乙醇。

当碳量子点用环境友好的聚合物作为载体均匀分散后,可在保证其催化性能的同时,更有利于催化剂的分离(特别是在溶液介质中)。


分级结构之高性能光催化降解材料:ZnFe2O4/Fe2TiO5/TiO2纳米管阵列  (👈 点击阅读更多)

Heterostructured ZnFe2O4/Fe2TiO5/TiO2 Composite Nanotube Arrays with an Improved Photocatalysis Degradation Efficiency under Simulated Sunlight Irradiation

Kun Xiong, Minhao Yan, etc.

Nano-Micro Lett. (2018) 10: 17

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0169-x

西南科技大学晏敏皓、熊昆等人提出一种新的偏压辅助沉积法,将ZnFe2O4纳米晶均匀分散在TiO2纳米管阵列的管壁上,制备了一种ZnFe2O4/Fe2TiO5/TiO2纳米管阵列复合材料。

此复合结构中I型和II型能带结构共存并交错排布,有效促进了光生电子-空穴对的分离,从而大大提高了可见光吸收和可见光催化活性。


7  复合可见光催化体系:原子层沉积制备In2S3/ZnO

Highly Enhanced Visible-Light-Driven Photoelectrochemical Performance of ZnO-Modified In2S3 Nanosheet Arrays by Atomic Layer Deposition

Ming Li, Zhi Yang, Yafei Zhang, etc.

Nano-Micro Lett. (2018) 10: 45

https://doi.org/10.1007/s40820-018-0199-z

上海交通大学张亚非教授等人,用原子层沉积法在In2S3纳米片阵列表面沉积了ZnO,制备出In2S3/ZnO异质结光催化体系。相比单一的光阳极材料,这种异质结的催化水裂解光电性能显著提高。

(1)光吸收波长范围更宽(250–850 nm);(2)光电转化效率达到27.64% (1.23 V vs. RHE,380nm),高出单一In2S3纳米片阵列116倍;(3)详细分析能带结构表明,In2S3/ZnO异质结具有II型能带特征,有利于光生载流子的高效分离和收集,从而显著提升光电化学活性。


8  高效光解水制氢催化剂:g-C3N4/TiO2纳米管阵列异质结

Efficient Photoelectrochemical Water Splitting by g-C3N4/TiO2 Nanotube Array Heterostructures

ChanghaiLiu, Fang Wang, Zhidong Chen, etc.

Nano-Micro Lett. (2018) 10: 37

https://doi.org/10.1007/s40820-018-0192-6

常州大学陈智栋和刘长海课题组,利用阳极氧化+高温焙烧三聚氰酸三聚氰胺的方法,制备出g-C3N4修饰的有序TiO2纳米管阵列异质结催化剂。该催化剂在1.2 V偏压下,光电流和最大光电流转化效率分别达到0.86 mA/cm2和0.25%,为同条件下纯TiO2纳米管阵列的2倍。


9  高效可见光催化材料:特定晶面暴露面助力BiVO4光阳极材料提升光电化学性能

BiVO4 Photoanode with Exposed (040) Facets for Enhanced Photoelectrochemical Performance

Ligang Xia, Jing Bai, Baoxue Zhou, etc.

Nano-Micro Lett. (2018)10: 11

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0163-3

上海交通大学周保学教授课题组首次设计并制备了一种特定(040)晶面暴露的BiVO4光阳极薄膜材料。光电性能测试结果表明,这种特定晶面暴露的BiVO4光阳极材料,其可见光吸附和电荷分离效率优于普通BiVO4材料。

其光电流密度(1.23 V vs. RHE条件下为1.26 mA/cm2)是目前报道相同材料的最高值。400nm波长光电流转换效率为~35%。产氢速率为普通BiVO4材料的5倍。这项研究为高性能可见光光电极材料的设计和制备提供了一条新的思路。


10  综述:基于二维过渡金属氧化物和硫化物的光催化剂

Two-Dimensional Transition Metal Oxide and Chalcogenide-Based Photocatalysts

Farjana Haque, Torben Daeneke, Kourosh Kalantar-zadeh, Jian Zhen Ou.

Nano-Micro Lett. (2018) 10: 23.

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0176-y

澳大利亚墨尔本皇家理工大学 (RMIT University)的欧建臻高级研究员和Eng Liang Lim 等人详细总结了二维过渡金属氧化物和硫化物光催化剂的性能、合成方法和应用。

特别总结了通过提高光捕获光诱导电荷分离能力来提高光催化性能的内容,包括元素掺杂、表面修饰以及构建异质结等。分析了2D TMO&Cs的特殊性质(晶体和能带结构)对光催化性能的影响。展望了基于2D TMO&Cs的光催化剂的未来发展方向。

关于我们

Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯,在 Springer 开放获取(open-access)出版。可免费获取全文,欢迎关注和投稿。

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Tel:86-21-34207624

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