ACS Omega:AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx復合材料在紫外和太陽光作用下高效光催化降解有機染料


一、文章概述
由于有機染料在各種工業(yè)活動中的廣泛應用,以及它們對水生環(huán)境的眾所周知的負面影響,有機染料不斷被確定為對生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的嚴重威脅。在水溶液中的光催化降解過程已成為一種高效、可靠的去除有機染料的方法。MXenes是一種新型的二維納米材料,具有獨特的化學成分、表面功能和物理化學性質(zhì)。這種特性使麥克麥烯能夠作為有效的催化劑或輔催化劑來光降解有機分子。本研究探討了用銀和鈀納米顆粒修飾的Ti3c2TxMXene,采用簡單的水熱處理方法,在光催化降解亞甲基藍和羅丹明B中的應用。研究了原始MXene和合成的MXene復合材料在紫外光和太陽光照射下的光催化降解能力。與原始MXene相比,所有氧化MXene復合材料的光催化性能都有顯著提高,AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx具有更高的降解效率。這項工作拓寬了氧化MXene復合材料的應用范圍,為降解有機染料和廢水處理的應用提供了一種替代材料。
二、圖文導讀

圖1.(A)Ti3AlC2MAX相、(B)ML-Ti3C2TxMXene、(C)DL-Ti3C2TxMXene、(D)TiO2/Ti3C2Tx、(E)PdNPs/TiO2/Ti3C2T2Tx和(F)AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx光催化劑的掃描電鏡圖像。

圖2.(A)TiO2/Ti3C2Tx、(B)PdNPs/TiO2/Ti3C2Tx和(C)AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx的TEM圖像。

圖3.示意圖說明了用金屬氧化物(TiO2)和貴金屬納米顆粒(MNP)修飾的Ti3c2TxMXene光誘導電荷轉(zhuǎn)移過程的不同潛在機制。

圖4.光催化降解裝置的示意圖,太陽模擬器下的(A)和紫外光下的(B)。
三、全文總結(jié)
綜上所述,作者所做的研究證明了一種簡便的一鍋水熱法制備用過渡金屬納米顆粒(TiO2/Ti3C2Tx、AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx和PdNPs/TiO2/Ti3C2Tx)修飾的氧化MXene復合材料。納米復合材料的結(jié)構證實了MNPs/TiO2/Ti3C2Tx的穩(wěn)定形成,并且這些TiO2顆粒在MXene表面成核。此外,結(jié)果表明,AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx光催化劑具有優(yōu)越的性能,這主要歸因于銳鈦礦TiO2和銀顆粒在增強光捕獲、染料吸附和電荷分離方面的積極作用。在類似的實驗條件下,AgNPs/tio2/ti3c2Tx對MB和RhB的降解效率高于以往報道的大多數(shù)光催化劑,處理工業(yè)廢水后總有機碳降低23%,證實了其顯著性能。AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx復合材料由于其制備簡便和高光催化性能,已被證明是一種很有前途的太陽能光基廢水處理材料。
本信息源自互聯(lián)網(wǎng)僅供學術交流 ,如有侵權請聯(lián)系我們立即刪除。


