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废塑料促进S型NiCr_(2)O_(4)/孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S同质异质结光催化产氢
1
作者
田静卓
官朝红
+2 位作者
胡浩斌
刘恩周
杨东元
《物理化学学报》
北大核心
2025年第6期123-136,共14页
同时提升体相和表面电荷分离与利用效率对于实现高效光催化析氢反应至关重要。本研究采用溶剂蒸发策略,将NiCr_(2)O_(4)纳米片负载于孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(T-CZS)纳米颗粒表面,成功制备了NiCr_(2)O_(4)/T-CZS复合材料。经过优化,6%NiCr...
同时提升体相和表面电荷分离与利用效率对于实现高效光催化析氢反应至关重要。本研究采用溶剂蒸发策略,将NiCr_(2)O_(4)纳米片负载于孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(T-CZS)纳米颗粒表面,成功制备了NiCr_(2)O_(4)/T-CZS复合材料。经过优化,6%NiCr_(2)O_(4)/T-CZS在以聚乳酸(PLA)塑料为牺牲剂的NaOH溶液中析氢速率(r(H_(2)))达到81.4 mmol·h^(-1)·g^(-1),这一显著提升主要归因于T-CZS由纤锌矿Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(WZ-CZS)和闪锌矿Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(ZB-CZS)组成,二者能带结构存在微小差异,使得WZ-CZS与ZB-CZS之间及T-CZS与NiCr_(2)O_(4)之间形成了S型电荷转移路径,从而促进了体相和界面电荷快速分离,确保了具有强还原能力的电子参与析氢反应(HER)。此外,借助NiCr_(2)O_(4)的局域表面等离子体共振(LSPR)效应,增强了体系对紫外-可见-近红外光的吸收,产生的热电子进一步促进了HER。同时,NaOH溶液增强了空穴的氧化反应驱动力,间接提高了HER动力学。研究还发现,其它金属铬酸盐(MCrxOy),如CoCr_(2)O_(4)、AgCrO_(2)、Bi_(6)CrO_(12)、BaCrO_(4)、ZnCr_(2)O_(4)、CdCr_(2)O_(4)、CuCr_(2)O_(4)等,也能不同程度提高T-CZS析氢活性。上述研究结果表明,同质异质结中体相与界面S型电荷转移路径能够实现高效光催化产氢与废塑料降解过程的有效协同,为解决能源与环境挑战提供了新的思路。
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关键词
光催化
孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S
NiCr_(2)O_(4)
双S转移路径
同质异质结
废塑料
在线阅读
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职称材料
S-型MnCo_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化产氢性能研究
被引量：
9
2
作者
孙涛
李晨曦
+2 位作者
鲍钰鹏
樊君
刘恩周
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期112-121,共10页
本文通过简单的水热法和热解法分别得到MnCo_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)催化剂,之后采用溶剂蒸发法将MnCo_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)纳米片结合构建获得无贵金属的S-型MnCo_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结。研究结果表明,优化后的复合材料具有...
本文通过简单的水热法和热解法分别得到MnCo_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)催化剂,之后采用溶剂蒸发法将MnCo_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)纳米片结合构建获得无贵金属的S-型MnCo_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结。研究结果表明,优化后的复合材料具有良好的光催化产氢活性,其产氢速率最高可到2979μmol·g^(-1)·h^(-1),分别为g-C_(3)N_(4)(113μmol·g^(-1)·h^(-1))和MnCo_(2)S_(4)(341μmol·g^(-1)·h^(-1))的26.4和8.7倍。这主要归因于形成的S-型异质结具有比单体更低的反应阻抗,更高的光电流和高效的电子-空穴分离能力,以及低的析氢过电势。本研究为开发稳定、高效的非贵金属产氢异质结催化剂提供了实验基础。
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关键词
MnCo_(2)S_(4)
g-C_(3)N_(4)
S-型异质结
光催化分解水
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职称材料
题名
废塑料促进S型NiCr_(2)O_(4)/孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S同质异质结光催化产氢
1
作者
田静卓
官朝红
胡浩斌
刘恩周
杨东元
机构
西北大学化工学院/西安特种能源材料重点实验室
陕西省碳中和技术
重点
实验室
上海交通
大学
密西根
学院
陇东
学院
西安
科技
大学
化学与
化工学院
出处
《物理化学学报》
北大核心
2025年第6期123-136,共14页
基金
中央引导地方科技发展资金项目(24ZYQM001)
国家自然科学基金(22378326,11974276,22078261)
+3 种基金
陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-YB-115)
陕西重点科技创新团队项目(2022TD-33)
西北大学优秀博士学位论文培养计划(YB2024012)
中国国家留学基金委员会项目(202406970056)资助。
文摘
同时提升体相和表面电荷分离与利用效率对于实现高效光催化析氢反应至关重要。本研究采用溶剂蒸发策略,将NiCr_(2)O_(4)纳米片负载于孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(T-CZS)纳米颗粒表面,成功制备了NiCr_(2)O_(4)/T-CZS复合材料。经过优化,6%NiCr_(2)O_(4)/T-CZS在以聚乳酸(PLA)塑料为牺牲剂的NaOH溶液中析氢速率(r(H_(2)))达到81.4 mmol·h^(-1)·g^(-1),这一显著提升主要归因于T-CZS由纤锌矿Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(WZ-CZS)和闪锌矿Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(ZB-CZS)组成,二者能带结构存在微小差异,使得WZ-CZS与ZB-CZS之间及T-CZS与NiCr_(2)O_(4)之间形成了S型电荷转移路径,从而促进了体相和界面电荷快速分离,确保了具有强还原能力的电子参与析氢反应(HER)。此外,借助NiCr_(2)O_(4)的局域表面等离子体共振(LSPR)效应,增强了体系对紫外-可见-近红外光的吸收,产生的热电子进一步促进了HER。同时,NaOH溶液增强了空穴的氧化反应驱动力,间接提高了HER动力学。研究还发现,其它金属铬酸盐(MCrxOy),如CoCr_(2)O_(4)、AgCrO_(2)、Bi_(6)CrO_(12)、BaCrO_(4)、ZnCr_(2)O_(4)、CdCr_(2)O_(4)、CuCr_(2)O_(4)等,也能不同程度提高T-CZS析氢活性。上述研究结果表明,同质异质结中体相与界面S型电荷转移路径能够实现高效光催化产氢与废塑料降解过程的有效协同,为解决能源与环境挑战提供了新的思路。
关键词
光催化
孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S
NiCr_(2)O_(4)
双S转移路径
同质异质结
废塑料
Keywords
Photocatalyst
Twinned Cd_(0.5)Zn_(0.5)S
NiCr_(2)O_(4)
Double S-scheme
Homo-heterojunctions
Waste plastic
分类号
O643 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
S-型MnCo_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化产氢性能研究
被引量：
9
2
作者
孙涛
李晨曦
鲍钰鹏
樊君
刘恩周
机构
西北大学化工学院/西安特种能源材料重点实验室
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期112-121,共10页
基金
国家自然科学基金(11974276,22078261)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2020JM-422)
+2 种基金
陕西省重点科技创新团队(2022TD-33)
国家大学生创新创业培训计划(202210697148,202210697069)
陕西秦创原人才项目(QCYRCXM-2022-213)资助。
文摘
本文通过简单的水热法和热解法分别得到MnCo_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)催化剂,之后采用溶剂蒸发法将MnCo_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)纳米片结合构建获得无贵金属的S-型MnCo_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结。研究结果表明,优化后的复合材料具有良好的光催化产氢活性,其产氢速率最高可到2979μmol·g^(-1)·h^(-1),分别为g-C_(3)N_(4)(113μmol·g^(-1)·h^(-1))和MnCo_(2)S_(4)(341μmol·g^(-1)·h^(-1))的26.4和8.7倍。这主要归因于形成的S-型异质结具有比单体更低的反应阻抗,更高的光电流和高效的电子-空穴分离能力,以及低的析氢过电势。本研究为开发稳定、高效的非贵金属产氢异质结催化剂提供了实验基础。
关键词
MnCo_(2)S_(4)
g-C_(3)N_(4)
S-型异质结
光催化分解水
Keywords
MnCo_(2)S_(4)
Carbon nitride
S-scheme heterojunction
Photocatalytic H2 production from water splitting
分类号
O643 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
废塑料促进S型NiCr_(2)O_(4)/孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S同质异质结光催化产氢
田静卓
官朝红
胡浩斌
刘恩周
杨东元
《物理化学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
S-型MnCo_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化产氢性能研究
孙涛
李晨曦
鲍钰鹏
樊君
刘恩周
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2023
9
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职称材料
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