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Cu7S4包覆的Cu2O纳米立方体实现高效光催化产氢：增强光捕获与电子-空穴分离
摘要： P型Cu2O因其合适的带隙结构和低成本成为一种优势光催化剂。然而，这种极具前景的材料存在光催化性能差和稳定性不足的难题。本研究通过溶液法结合阴离子交换成功合成了核壳结构Cu7S4包覆的Cu2O纳米立方体（Cu2O/Cu7S4 NCs），与纯Cu2O光催化剂相比，该复合结构展现出显著提升的光催化产氢活性。特别地，在Na2SO3添加剂作用下经全光谱照射时，Cu2O/Cu7S4 NCs的产氢速率高达1689.00 μmol·g-1·h-1，较Cu2O NCs提升了1.71倍。优异的协同效应源于Cu2O与Cu7S4的复合：具有局域表面等离子体共振（LSPR）效应的Cu7S4能促进光生电子从Cu2O表面转移，延长光生空穴寿命，加速光生载流子分离并改善半导体光电特性。原位形成的多功能Cu7S4层为合理设计光催化水还原光阴极提供了新途径。
关键词： 光催化剂、局域表面等离子体共振、电子-空穴分离、析氢反应、Cu2O/Cu7S4纳米立方体
更新于2025-09-23 15:22:29
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钴(II)修饰二氧化钛光催化同步去除六价铬与双酚A的性能提升
摘要： 为增强电子-空穴分离并提升商业二氧化钛（Degussa P25）在自然太阳光下的实际性能，本研究通过湿化学锚定工艺使Co-EDTA前驱体分解，对P25进行后处理负载Co(II)物种（制得CoP25）。当Co(II)以适当负载量作为分子助催化剂时，所得CoP25-4在紫外光照射下对Cr(VI)还原和双酚A（BPA）氧化表现出显著提升的光催化性能。Cr(VI)与BPA的共存可相互促进两种污染物的降解。在模拟太阳光（AM 1.5G）照射下，CoP25-4的Cr(VI)还原速率较P25提高8.5倍，同时BPA的同步降解速率较P25提高8倍。进一步研究表明，P25表面共价锚定的原子级Co(II)显著促进了光生电子-空穴分离，并通过形成Co(I)中间体推动Cr(VI)还原，同时加速BPA氧化。本工作展示了一种简便的P25改性策略，在自然光激发下对环境污染治理具有显著提升的实际应用性能。
关键词： 双酚A，电子-空穴分离，六价铬还原，光催化，钴(II)改性二氧化钛
更新于2025-09-04 15:30:14