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光催化作为一种高级还原过程(ARP):利用二氧化钛纳米管-铁氧体纳米复合材料还原4-硝基苯酚
摘要: 二氧化钛光催化是一种先进工艺,全球广泛用于有机化合物氧化,在健康与环境领域具有重要技术应用价值。光催化还原反应方法前景广阔,可为绿色化学合成开辟新途径。为此,本研究以P25型二氧化钛为前驱体,在高压釜条件下制备了二氧化钛纳米管(TNTs),并采用湿法浸渍技术基于该纳米管基质进一步获得TiO2/CoFe2O4(TCF)纳米复合材料。通过系统表征确定了材料的结构、织构、振动、光电及磁学特性。该复合材料兼具可见光吸收特性与高比表面积(约100 m2/g),在4-硝基苯酚(4-NP)光催化还原反应中展现出卓越性能——短时光照(仅35分钟)即实现超94%的转化率。所开发的纳米复合材料在连续光催化实验中可高效循环使用,且能通过磁分离便捷回收。其在硝基苯酚光催化还原过程中表现出优异的重复使用能力和高性能稳定性,证实该先进还原工艺具有显著的经济价值和工业应用前景。
关键词: 钴铁氧体,4-硝基酚还原,纳米复合光催化剂,二氧化钛纳米管
更新于2025-09-23 15:23:52
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半导体金属氧化物光子晶体等离子体光催化剂
摘要: 等离子体光催化技术显著推动了可见光照射下光催化效率的提升。然而,可见光响应性差的光催化材料及较低的光催化效率仍是主要挑战。由金属与半导体共同具备光敏特性的等离子体金属-半导体异质结构,在光捕获催化领域展现出应用前景——二者均可吸收太阳光。通过将催化剂设计为光子晶体结构,可进一步提高光子捕获效率。本研究报道了采用金纳米粒子功能化反蛋白石(IO)光子晶体制备光子晶体等离子体光催化剂材料的方法。以可见光响应半导体(V2O5)制备的催化剂在绿光激发(λ=532 nm)下的反应速率较无光照条件提升超过一个数量级。Au-V2O5 IO的优异性能源于电子带隙、局域表面等离子体共振与入射光源的光谱重叠效应。对于Au-TiO2催化剂,尽管在λ=532 nm处存在LSPR与激发源的耦合,但其增强光催化活性的效果不如宽带可见光照射条件,这归因于光子带隙提升了可见光波段的光子吸收效率,以及利用光子晶体中的慢光效应增强光子吸收,从而形成这种协同型光催化剂。
关键词: 光子晶体、硝基酚还原、催化剂、等离子体纳米粒子、光催化
更新于2025-09-23 15:21:01
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石墨烯量子点稳定的铜纳米颗粒的合成及其在CuAAC反应和4-硝基苯酚还原中的应用
摘要: 我们在此报道了在纯水中合成石墨烯量子点(GQDs)稳定的铜纳米颗粒。通过将GQDs与NaBH4混合,随后在0℃的水中分别加入不同量的硫酸铜,成功构建了六种CuNPs 1-6纳米复合材料。其中,粒径为2.6 nm的CuNP-3在CuAAC反应中表现出优于其他CuNPs的优异催化性能。此外,CuNP-3还成功应用于4-硝基苯酚的还原反应,并展现出卓越的催化活性。
关键词: 4-硝基酚还原、铜纳米颗粒、CuAAC反应、石墨烯量子点
更新于2025-09-19 17:13:59