Waarom construeren we nanocomposiet voor de fotokatalytische oxidatie-ontzwaveling?

De huidige hydro-ontzwavelingstechnologie (HDS) is moeilijk om thiolen en vuurvaste thiofeenverbindingen tot een minimum te beperken in brandstoffen. Bovendien, de HDS-technologie vereist zware bedrijfsomstandigheden, samen met andere nadelen bij diepe ontzwaveling. Daarom, veel aandacht is besteed aan niet-HDS-technieken, zoals adsorptie, biologische ontzwaveling en fotokatalytische oxidatie, enz. Onder hen, de fotokatalytische oxidatie-ontzwaveling is de meest ideale "groene chemie"-technologie voor diepe ontzwaveling onder milde bedrijfsomstandigheden. Sommige onderzoekers hebben nanocomposiet gerapporteerd als een effectief fotokatalytisch functioneel materiaal dan de gastheer alleen, zoals Nb6O17@Fe2O3, Cu2O@TiO2 nanobuisarrays, enzovoort.

Titanaat-nanobuisjes trokken veel aandacht vanwege de hoge fotokatalytische activiteit onder bestraling met UV-licht. Echter, titanaten hebben een relatief brede bandafstand en worden alleen gebruikt onder UV-licht, dus de fotokatalytische activiteit is een beperking. Bovendien, wanneer Cu2O alleen als fotokatalysator wordt gebruikt, het is een beperking wat de elektronen en gaten die door licht worden aangeslagen niet efficiënt kunnen worden overgedragen en gemakkelijk te recombineren zijn. Een team van onderzoekers introduceerde een innovatieve strategie door Cu2O-nanodeeltjes samen te stellen met titanaat-nanobuisjes, wat resulteert in een sterkere zichtbare spectrale respons en bredere absorptie. Deze technologie biedt een nieuwe benadering om de bandgap-energie te verminderen en de scheiding van foto-gegenereerde elektron-gatparen te verlengen, wat resulteerde in betere fotokatalytische activiteiten voor de fotodegradatie van organische verontreinigende stoffen grondiger.

Het belangrijkste aspect van mijn studie:Compostering van Cu2O-nanodeeltjes met H2Ti3O7-nanobuisjes als een effectieve fotokatalysator toegepast bij ontzwaveling, er werd zelden gemeld dat de constructie en ontzwavelingstoepassing van deze functionele materialen voordat we onderzoek deden. Aanvankelijk, de fotokatalytische oxidatie-ontzwaveling is de meest ideale "groene chemie"-technologie voor diepe ontzwaveling met milde bedrijfsomstandigheden dan de huidige HDS-technologie. Volgende, We hebben de trititanaat nanobuisjes gesynthetiseerd. Eerdere onderzoeken toonden aan dat sommige gelaagde titanaten betere fotokatalysatoren waren, en de overeenkomstige nanosheets en nanobuisjes vertoonden zelfs veel hogere fotokatalytische activiteiten dan de oorspronkelijke gelaagde verbinding. In aanvulling, we hebben de Cu2O@H2Ti3O7 nanocomposiet geconstrueerd, de mesoporeuze nanoscroll-composieten hebben duidelijk hogere fotokatalytische activiteiten dan gastoxide-nanodeeltjes of gastgelaagde materialen alleen. De onderzoeken suggereren dat gelaagde materialen die zijn gedoteerd met gastnanodeeltjes niet alleen de bandgap kunnen verkleinen, maar remmen ook de recombinatie van foto-geïnduceerde elektron-gatparen. Daarom, we gebruiken Cu2O-nanodeeltjes geïntegreerde H2T3O7-nanobuizen door een gemakkelijke hydrothermische methode, het laat zien dat nanocomposiet uitstekende fotokatalytische prestaties vertoont vanwege de sterkere zichtbare spectrale respons en bredere absorptie, dit onderzoek dat zou kunnen helpen bij het ontwikkelen van nieuwe energiebronnen (zonne-energie) en het oxideren van organische verontreinigende stoffen ter bescherming van het milieu.