聚合物负载碳量子点:高效过氧化氢非均相光催化剂

文章概述

过氧化氢(H2O2)是一种绿色氧化剂和燃料电池的能量载体。安全、可持续地绿色合成过氧化氢具有重要的价值。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)。整个合成过程采用了生物质前驱体和水介质,绿色环保,且具有生物降解性。本工作进一步提升了碳量子点作为有效光催化剂的潜力。
   

文章引用信息

SatyabratGogoi, Niranjan Karak,Solar-drivenHydrogen Peroxide Production using Polymer-supported Carbon Dots as Heterogeneous Catalyst. Nano-Micro Lett.(2017) 9:40.http://dx.doi.org/10.1007/s40820-017-0143-7此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2017年第9卷第4期,详情请阅读全文,可免费下载。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、Facebook、Twitter等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。
  
作者介绍

NiranjanKarak,印度提斯普尔大学化学系教授,主任。获得印度化学会Dr. Arvind Kumar MemorialAward奖,JNBMT& Assam 协会Dr.J.N. Baruah Memorial Science Award奖等多项荣誉,发表相关论文150余篇。研究领域为绿色高分子材料及其复合材料开发,可再生资源和石油资源开发利用等。
主页链接:http://www.tezu.ernet.in/dcs/people/faculty/~karak/

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图文导读

图 1  a) CD的TEM图像,b) CD的HRTEM,c) CD的IFFT图,d) PNC4.0的TEM图像, e) PNC4.0的HRTEM,f) PNC4.0的IFFT图,g) CD的尺寸分布

图 2  CDs和 PNC4.0的 a) XRD图谱,b) 拉曼光谱

图 3  使用CD浸渍水性超支化聚氨酯作为非均相催化剂,太阳能驱动生产过氧化氢

图 4  (ahm)2与hv的曲线

图 5  不同原料,不同的时间间隔下产生的过氧化氢(用PNC4.0作为催化剂)

图 6 不同原料时,过氧化氢生产的选择性曲线(用PNC4.0作为催化剂)

图 7 CD负载效果对H2O2生产的影响(反应50h后)

图 8  催化剂的可重复使用性

图 9 a) PNCs的细菌生长曲线,b) PNCs失重曲线,c) PNC4.0经过7周的细菌暴露后SEM图像,d) 7周后参考膜的扫描电镜图像

Nano-Micro Letters《纳微快报》


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