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白雪峰Appl. Catal. B.: p-n異質結構的Z型Mn3O4/Co9S8光催化產H2O2

白雪峰Appl. Catal. B.: p-n異質結構的Z型Mn3O4/Co9S8光催化產H2O2
催化產H2O2是一種綠色且可持續(xù)的技術,哈爾濱工程大學白雪峰團隊報道了一種用于生產H2O2的光催化劑,由p型Mn3O4和n型Co9S8半導體構建Z型p-n結,具有高效的光生電荷分離能力。
白雪峰Appl. Catal. B.: p-n異質結構的Z型Mn3O4/Co9S8光催化產H2O2
白雪峰Appl. Catal. B.: p-n異質結構的Z型Mn3O4/Co9S8光催化產H2O2
復合材料中的Co9S8和Mn3O4相會隨著Mn3O4的含量變化而進行形貌和結構的調控。調控效應對提高復合材料的電子傳輸能力、電子施主濃度和光生電荷的分離起到了重要作用。
不添加有機電子給體和純O2條件下,優(yōu)化后的Z型Mn3O4 /Co9S8在堿性介質中光照6 h得到1.6 mM H2O2,并顯示出良好的可回收性。
白雪峰Appl. Catal. B.: p-n異質結構的Z型Mn3O4/Co9S8光催化產H2O2
p型Mn3O4 CB中的電子遷移到n型Co9S8的VB中,并在它們的界面之間形成的異質結中的孔上復合。光催化H2O2生產遵循雙通道路徑,從而顯著提高H2O2生產率。
Co9S8中的電子主要完成了O2的雙電子還原生成H2O2的主要反應途徑,而Mn3O4中的空穴參與了·OH的生成,作為輔助反應途徑。最后,光催化產生的H2O2在Mn3O4 /Co9S8光催化劑上實現了MB和RhB染料降解的有效原位應用。
Photocatalytic production of hydrogen peroxide over Z-scheme Mn3O4/Co9S8 with p-n heterostructure. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120516

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