Angew:g-C3N4光催化新進展

2021-03-01 納米人

一氧化氮（NO）是酸雨和光化學煙霧的主要原因，並且是汽車尾氣的主要成分。通過選擇性催化還原（SCR）還原NO要求高溫環境和還原劑NH3，這是複雜且耗時的。對於低濃度NO，光催化氧化是一種綠色環保的去除措施。半導體催化劑，例如石墨相氮化碳（g-C3N4）、Bi基材料和金屬氧化物，由於其合適的帶隙而被廣泛用於光催化領域。但是，半導體內部的光激發電荷容易複合，導致低的催化活性。

有鑑於此，蘇州大學路建美課題組採用簡單的溶劑熱法製備了含表面氧空位（OVs）的BiOBr，並與石墨相氮化碳（g-C3N4）結合，構建了用於光催化氧化一氧化氮（NO）和還原二氧化碳（CO2）的異質結。

本文要點

要點1. 異質結的形成增強了光生載流子的轉移和分離效率。此外，表面OVs充分暴露了催化活性位，並能夠在催化劑表面捕獲光激發電子。光生電荷的內部重組也受到限制，這有助於產生更多的活性氧用於NO氧化。

要點2. 異質結和OVs共同形成一個空間導電網絡框架，該框架實現了63％的NO去除率，96％的碳質產物（即CO和CH4）選擇性。去除NO後，通過循環實驗以及X射線衍射和透射電子顯微鏡證實了催化劑的穩定性。

Dongni Liu, et al. Surface engineering of g-C3N4 by stacked oxygen vacancies-rich BiOBr sheets for boosting photocatalytic performance. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201914949

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201914949

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