昆明理工大学负载在SrTiO上

研究背景

Cu纳米颗粒（NPs）由于具有相对较低的带间跃迁阈值（Cu为2.1eV，Au为2.4eV，Ag为3.8eV）和更宽波长的局部表面等离子体共振（LSPR）吸收而在光催化领域得到广泛应用。然而，铜基复合材料轻微暴露在空气中会导致快速氧化，性能急剧下降。类石墨烯材料由于具有高电荷传导性故可用作保护层。聚 腈（PAN）作为一种廉价的高分子材料，在温度达到℃时会“石墨化”形成共轭结构，石墨化的PAN（g-PAN）则会显示出类似于石墨的网络结构。重要的是，g-PAN中石墨氮原子的存在，可以有效增加CuNPs的自由能。掺杂被广泛用作改变分子电子态的有效方法，石墨烯表面中间体的自由能可以进一步调整以提高催化性能。基于上述考虑，昆明理工大学低维纳米材料真空实验室报道了一种PANI掺杂改性Cu

g-PAN水热方法，以提高CuNPs的稳定性，进一步提高其光催化制氢效率。

文章简介

谭红琳教授等人通过在Ar/H2气氛中的两步MOF热解过程成功地制备了在SrTiO3上负载的g-PAN/PANI包裹的铜纳米颗粒(表示为Cu

CI/STO)。得益于CuNPs和PANI掺杂g-PAN层优异的LSPR效应，超薄Cu

CI/STO-1nm在可见光照射下的光催化析氢速率为μmolg-1h-1。PANI掺杂的g-PAN不仅可以作为封装剂防止Cu氧化，而且还可以提高电子-空穴分离的效率。4- 的催化反应表明，制备的催化剂具有优异的光热效应，其催化效果是Cu/STO的4倍。阳光下4-NP的高效降解证明了其实用价值。团队的研究结果确保了Cu

CI/STO可以进一步用于光催化和热催化，为光催化领域利用产量丰富、价格低廉的Cu提供了一条新的思路。相关成果以题目“Ultrathing-PAN/PANIencapsulatedCunanoparticlesdecoratedonSrTiO3withhighstabilityandasanefficientphotocatalyticH2evolutionanddegradationof4-nitrophenolundervisible-lightirradiation.”发表在CatalysisScienceTechnology上，昆明理工大学孙楠与张永为共同 作者，谭红琳教授为通讯作者。

图文解析

▲

图1.Cu

CI/STO合成示意图。

▲

图2.(a)Cu

CI/STO结构的TEM图像；(b,c)Cu

CI/STO结构的HRTEM图像；(d)碳层厚度、表面碳含量与溶液添加量的关系；(e)XRD图谱；(f)拉曼光谱。

▲

图3.(a)Cu2p在空气中1个月后的XPS光谱(Cu

CI/STO和Cu/STO)；(b)Cu

CI/STO中N1s的XPS光谱。

▲

图4.(a)Cu

CI/STO、Cu

g-PAN/STO和Cu/STO的光催化析氢速率；(b)Cu

CI/STO-4ml,10ml,60ml的光催化析氢速率；(c)Cu

CI/STO的循环测量。

▲

图5.(a)(Cu

CI/STO)光催化反应后Cu2p的XPS光谱和相应的俄歇电子能谱;(b)紫外-可见吸收光谱；(c)光致发光(PL)发射光谱。(d)EIS奈奎斯特图。

▲

图6.(a)STO、Cu

g-PAN/STO、Cu

CI/STO的Mott-Schottky图；(b)Cu

CI/SrTiO3复合纳米结构电子转移和光催化析氢示意图。

论文信息

Ultrathing-PAN/PANI-encapsulatedCunanoparticlesdecoratedonSrTiO3withhighstabilityandasanefficientphotocatalyticH2evolutionanddegradationof4-nitrophenolundervisible-lightirradiation.NanSun,?YongZhang,?XinruLi,YuhanJing,ZhengdongZhang,YuGao,JianqiLiu,HonglinTan*(谭红琳，昆明理工大学),XiaomingCaiandJinmingCaiCatal.Sci.Technol.,,12,-

本文编辑：佚名
转载请注明出地址  http://www.chuipencaoa.com/cpcyz/9670.html