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Bi2MoO6/Ag-AgCl体系中作为电子转移媒介的等离子体银用于高效光催化杀菌

DOI:10.1016/j.cej.2019.122762 期刊:Chemical Engineering Journal 出版年份:2019 更新时间:2025-09-16 10:30:52
摘要: 太阳能驱动的光催化技术无疑是极具前景的替代性水消毒技术之一,但其实际应用仍受限于载流子的快速复合。为突破这一限制,当金属纳米颗粒作为助催化剂时,因具有扩展光学吸收和增强电荷分离的特性,等离子体诱导光催化过程备受关注。本研究通过促进Bi2MoO6光催化剂表面形成作为电子转移介质的等离子体银纳米颗粒,增强了Bi2MoO6/AgCl的光催化消毒性能。具体而言,采用两步法(先沉淀Bi2MoO6表面AgCl,再光还原生成Ag)合成了共修饰的Bi2MoO6/Ag-AgCl光催化剂。研究发现,在可见光照射下,Bi2MoO6/Ag-AgCl光催化剂比Bi2MoO6和Bi2MoO6/AgCl表现出更高的光催化消毒活性。通过PL光谱、光电化学方法和理论计算等强表征手段证实:Bi2MoO6/AgCl的光催化机制源于Ag与AgCl的优异协同效应——等离子体银纳米颗粒既促进光吸收又作为电子转移介质将电子从Bi2MoO6传递至AgCl,同时AgCl作为界面催化活性位点产生自由基。本研究为利用异质光催化剂的协同效应提升水净化催化活性提供了新思路。
作者: Mingmei Li,Deguan Li,Zhiruo Zhou,Pengfei Wang,Xueyue Mi,Yuguo Xia,Haitao Wang,Sihui Zhan,Yi Li,Liumin Li
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研究概述 实验方案 设备清单

通过促进Bi2MoO6光催化剂表面形成作为电子转移介质的等离子体Ag纳米颗粒,增强Bi2MoO6/AgCl的光催化消毒性能。

与Bi2MoO6和Bi2MoO6/AgCl相比,Bi2MoO6/Ag-AgCl光催化剂表现出更强的光催化杀菌效果。其增强的光催化杀菌活性归因于Ag和AgCl的优异协同效应:等离子体Ag纳米颗粒不仅能增强光吸收,还能作为有效媒介将电子从Bi2MoO6导带转移至AgCl导带,从而有效抑制电子-空穴对的复合。

实际应用仍受限于载流子的快速复合。该研究聚焦于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的灭活,未探究对其他类型细菌或病毒的影响。

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