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自组装磷钨酸三聚氰胺的原位固相热转化可制备高效可见光光催化剂
摘要： 通过使用三聚氰胺磷钨酸盐（MPW）进行原位固态热转化，构建了可见光驱动的层状堆叠异质光催化剂碳氮化物/磷钨酸盐（TCN）。研究了样品的结构、形貌和光学性能。与MPW杂化物和磷钨酸水合物相比，TCN光催化剂表现出优异的可见光光催化活性。在热转化过程中，三聚氰胺分子聚合形成缺陷七嗪结构碳氮化物，附着于混合价态Keggin单元表面。界面POMs阴离子-π相互作用、配体到金属的电荷转移以及混合价有机-POMs结构使电子在MPW杂化物上充分离域，TCN光催化剂获得扩展的光吸收。Keggin单元接受并传递电子，从而抑制了光生载流子的复合。13TCN-390获得了最佳光催化活性，其对吡虫啉的光催化降解效率和速率常数k分别是CN-390的6.38倍和13.50倍。增强的光催化活性源于扩展的光吸收、抑制的光生载流子复合、表面结构缺陷及合适的带隙结构。当实施所提出的光催化机制时，h+和·OH是主要活性物种。本研究为利用不同有机-POMs杂化物构建聚合物/POMs光催化剂提供了有前景的策略。
关键词： 三聚氰胺磷钨酸盐，可见光驱动光催化剂，降解，热转化
更新于2025-11-14 17:04:02
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通过将CdS量子点固定在石墨烯杂化支撑的介孔二氧化钛纳米晶体通道中，原位制备直接Z型光催化剂，实现可见光下高效光催化性能
摘要： 我们报道了在简易水热条件下，通过将高质量CdS量子点（QDs）固定于石墨烯杂化支撑的介孔二氧化钛（GMT）纳米晶通道中（形成CdS@GMT/GR），所制备的直接Z型光催化剂具有显著优势。通过XRD、PL、XPS、SEM、DRS、TEM、EIS和N2吸附等手段对光催化剂进行了表征。CdS QDs主要作为光敏剂，其独特的孔道嵌入式结构能有效利用光源。这种直接Z型CdS@GMT/GR的光催化活性高于CdS/GR、GMT/GR或CdS@MT。此外，CdS@GMT/GR-2的反应速率常数约为CdS@MT与GMT/GR之和的两倍，这是因为石墨烯不仅作为MT的杂化载体，还通过形成杂化层级结构，发挥了空穴传输与收集层的作用。因此，石墨烯含量调控了能带结构，影响了比表面积，并控制了直接Z型体系的界面空穴转移与收集速率。该催化剂在重复光催化过程中仍保持高性能，这归因于石墨烯通过空穴传输收集效应防止了量子点的光腐蚀。我们提出了可能的反应机理。这项工作为构建高效可见光驱动光催化剂以应对日益严峻的环境污染问题提供了有前景的策略。
关键词： 环境污染、可见光驱动光催化剂、石墨烯杂化介孔二氧化钛、直接Z型光催化剂、硫化镉量子点
更新于2025-09-11 14:15:04