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氮掺杂K3Ti5NbO14@TiO2核壳结构用于增强环境修复中可见光驱动的光催化活性
摘要： 通过先将异丙醇钛与K3Ti5NbO14纳米带混合，再以尿素为氮源在空气中500°C煅烧，合成了一种新型N掺杂K3Ti5NbO14@TiO2（NTNT）核壳异质结光催化剂。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱和X射线光电子能谱（XPS）对样品进行分析。锐钛矿型TiO2纳米颗粒紧密沉积在K3Ti5NbO14纳米带表面，形成有利于光生载流子分离的纳米级异质结结构。同时，氮原子主要掺杂在TiO2晶格中，增强了对可见光区的光捕获能力。通过可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）评估其光催化性能，NTNT增强的光催化活性归因于形貌工程、N掺杂及异质结形成的协同效应，并基于实验结果提出了可能的光催化机理。
关键词： 可见光光降解、核壳结构、二氧化钛、K3Ti5NbO14纳米带
更新于2025-09-23 16:59:50
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等离子体铂/氧化锌纳米棒光催化剂增强微塑料碎片可见光光降解
摘要： 微塑料是一种持久性人为污染物，因其广泛存在且对环境和生物体构成未知威胁而成为全球关注焦点。本研究通过可见光诱导的等离子体光催化剂（由沉积在氧化锌纳米棒上的铂纳米颗粒组成，即ZnO-Pt），展示了水中破碎微塑料（特别是低密度聚乙烯薄膜）的降解过程。与普通ZnO纳米棒相比，ZnO-Pt纳米复合光催化剂对模型有机染料（亚甲基蓝）表现出更优的降解动力学特性，这归因于等离子体效应带来的界面激子分离增强、羟基自由基活性提升以及可见光吸收率提高78%。通过红外吸收中羰基和乙烯基指数变化证实，这种等离子体增强型光催化剂能有效降解微塑料碎片。此外，LDPE薄膜表面物理损伤的直观证据表明，利用等离子体增强型纳米复合光催化材料仅需阳光照射即可应对微塑料威胁，为生态系统中的微塑料治理提供了一种清洁环保的解决方案。
关键词： 微塑料、铂纳米颗粒、氧化锌纳米棒、低密度聚乙烯薄膜、可见光光降解、纳米复合材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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BiOBr/Ag6Si2O7异质结通过双重协同效应实现可见光催化降解性能增强与顺序选择性调控
摘要： 光生电子-空穴对的高效分离始终是提升可见光光降解效率的关键因素之一。迄今为止，关于通过光生活性物种的协同竞争消耗与有机污染物的协同吸附来提升设计异质结性能的研究报道甚少。本文设计构建了一种新型BiOBr/Ag6Si2O7异质结，其对亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)具有双重协同效应。该效应可避免光生h+/e?对的复合，提高吸附效率，甚至调控光降解效率。因此对于MB与MO的水溶液混合物，BiOBr/Ag6Si2O7光催化剂通过多层吸附模式显著增强了对染料的吸附能力。此外，由于光生活性物种的竞争消耗，该催化剂能进一步促进MO的光降解速率同时延缓MB的降解，呈现出顺序选择性现象。得益于双重协同效应，MO的吸附容量较纯MO溶液提升1379%，光降解时间从30分钟缩短至12分钟，速率常数达0.22 min?1，比纯MO溶液高38%。
关键词： BiOBr、硅酸银、可见光光降解、异质结、光催化剂
更新于2025-09-11 14:15:04