Synergistically interface networked organic-inorganic photocatalytic membrane for highly stable Cr(VI) reduction and hydrogen production
作者：W. Li*, F. Gao, G. Liao, W. Duan, Y. Wang, R. Cui, J. Tong*, C. Wang*
關(guān)鍵字：Membrane materials; Photocatalysis; Hexavalent chromium reduction; Hydrogen production; Flat-panel reactor
論文來源：期刊
具體來源：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152330
發(fā)表時間：2024年
本研究針對微/納米顆粒催化劑微觀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、分離回收困難等問題，首先構(gòu)建了一種基于Bi4Ti3O12和CdS的Z型異質(zhì)結(jié)，將其與有機(jī)鐵電性PVDF復(fù)配，通過高分子加工技術(shù)制備出有機(jī)-無機(jī)復(fù)合光催化薄膜，并應(yīng)用于模擬太陽光驅(qū)動的Cr(VI)光還原和H2O-to-H2轉(zhuǎn)化。由于有機(jī)-無機(jī)相界面和Bi4Ti3O12/CdS Z型激子動力學(xué)的協(xié)同影響，復(fù)合光催化薄膜獲得了快速的激子分離/遷移和重組抑制動力學(xué)，從而在模擬太陽光驅(qū)動下表現(xiàn)出高效的Cr(VI)光還原（1.25×10-2 min-1）和H2O-to-H2轉(zhuǎn)化（7.45 mmol?m-2?h-1）催化活性。因其便利的分離/回收性能和穩(wěn)定的微結(jié)構(gòu)，該復(fù)合光催化薄膜在30次循環(huán)催化過程中始終保持著高度穩(wěn)定的光催化活性，并且在隨后的平板反應(yīng)模塊中同樣顯示出高效的太陽光驅(qū)Cr(VI)還原性能（6.5×10-3 min-1）。該研究為基于膜材料的光催化應(yīng)用提供了前瞻性的見解。
碩士生高凡凡為本論文的主要完成人