第一作者:LijunChen
通讯作者:卫宏远、*乐平
通讯单位:天津大学
全文速览重金属、抗生素等有害污染物的过度使用和不当处理已导致其排入水体和土壤中,其在环境中的存在和传播对生态和人类健康构成潜在威胁。然而,传统的污染物降解光催化剂只能吸收约占太阳能总量7%的紫外光,因此开发高效、可见光响应的光催化剂,对于充分利用清洁无限的太阳能是非常有意义的。
图1.三种典型异质结的构型。
文章要点1:在本文中,作者创新性地选择剥离三氧化钨(WO3)与黑磷(BP)纳米片耦合,通过自组装工艺构建出新型2D/2DBP/WO3异质结。
文章要点2:与传统没有搅拌功能或只是在室温和压力下简单混合的水热反应器不同,采用磁搅拌反应器可以提供高温高压(°C和0.4MPa)的惰性气体气氛(N2),使得BP和WO3纳米片的接触几率大大提高,然后相互推动形成更紧密的界面。自由基清除实验和EPR测试表明·OH和·O2-的存在,证明S型能带结构的构筑。
文章要点3:XPS测试表明在光照下,WO3向BP的电子注入可以大大提高BP的化学稳定性;同时,BP和WO3之间构建的S型电荷迁移路径可以在不削弱有用电子和空穴的氧化还原能力情况下,实现光生e--h+对的有效空间分离。因此,所制备出的6BP/WO3催化剂在60min内对盐酸四环素(TCH)和六价Cr(VI)的去除率分别高达98.6%和93.2%。
图2.BP/WO3异质结的微观形貌表征。
图3.不同催化体系与条件下的污染物降解性能。
图4.自由基清除实验与EPR测试分析反应活性物种。
图5.BP/WO3异质结的S型电荷传输路径及污染物去除机理。
参考文献LijunChen,GuanwenSu,ChenguangWang,LepingDang,HongyuanWei.S-schemeheterojunctionBP/WO3withtightinterfacefirstlypreparedinmagneticstirringreactorforenhancedphotocatalyticdegradationofhazardouscontaminantsundervisiblelight.Sep.Purif.Technol..DOI:10./j.seppur..986.