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CdS量子点与Au在TiO2纳米线表面产生的热电子所形成的量子限域化学效应，展现出优异的光催化性能，可有效促进硝基苯转化和环丙沙星降解

DOI：10.1016/j.jece.2018.102821 期刊：Journal of Environmental Chemical Engineering 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 太阳能光捕获科学被证实是缓解环境污染最有效的绿色技术。在这方面，我们报道了一种可见光活性的TiO?/Au/CdS量子点纳米复合材料，该材料对2-硝基苯酚和4-硝基苯酚的转化以及环丙沙星的降解表现出增强的光催化活性。在此，通过熔盐法合成了具有高产率和结晶度且尺寸有序的TiO?纳米线。通过反向Turkevich方法成功地将Au纳米颗粒整合到TiO?-CdS复合材料之间。通过不同的物理和光电技术仔细表征了制备的复合材料，以检查其晶体结构、相纯度、光学性质、纳米结构形貌和电化学性质。从UV-Vis DRS光谱中确认了等离子体直接热电子转移（DET）机制。制备的复合材料在光照下产生了2.98 mA/cm2的电流密度。从Bode相位图中发现电子寿命更长，即TiO?/1%Au/3%CdS量子点的电子寿命为97.4 μs，这归因于高长径比的TiO?纳米线、CdS的量子尺寸效应以及Au纳米颗粒的直接热电子转移的协同作用。
作者： Debasmita Kandi，Arjun Behera，Satyabadi Martha，Brundabana Naik，K.M. Parida
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究一种特定草药对某种疾病的治疗效果。

研究成果

综上所述，成功合成了高产率的多功能TiO?/1%Au/3%CdS量子点纳米复合材料，并研究了其在硝基酚转化和环丙沙星降解方面的性能。通过阻抗谱和伯德相位分析证实该纳米复合材料中载流子具有更长的寿命。CdS量子点的量子尺寸效应、TiO?的纳米线形貌以及Au的热电子转移是光催化活性增强的主要原因。在TiO?/1%Au/3% CdS量子点作用下，2-硝基苯酚和4-硝基苯酚分别以99%和67.68%的转化率转化为相应的氨基苯酚。该光催化剂还能有效降解99.4%的环丙沙星。最重要的是，该催化剂在连续五次光催化循环后仍保持稳定。值得注意的是，采用一维TiO?纳米线集成Au和CdS量子点的方法，可能为扩展太阳光吸收以实现环境修复提供突破性途径。

研究不足

实验的技术和应用限制，以及潜在的优化领域。

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