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团队邵宁同学论文在APPL CATAL B-ENVIRON杂志发表
 

最近,由邵宁同学、王津南老师等人完成的研究论文“Preparation of three-dimensional Ag3PO4/TiO2@MoS2 for enhanced visible -light photocatalytic activity and anti-photocorrosion”在环境学科著名期刊Applied Catalysis B: Environmental上发表(APPL CATAL B-ENVIRON2017203964–978)。

近年来,半导体材料光催化技术在环境污染修复方面取得越来越多的研究进展,尤其是是以银系为基础的半导体材料,如AgX(X=Cl,Br,I),Ag3CO3, Ag3PO4, Ag@AgX(X=Cl,Br,I)近年来受到研究者青睐。在这其中,由于Ag3PO4在可见光下(ƛ≥420nm)具有极强的光量子(约90%)和光催化特性成为高效催化降解水体中芳香族持久性有机污染物的理想选择。然而由于Ag3PO4极强的光响应特性导致催化过程中光腐蚀问题( 4Ag3PO4+ 6H2O + 12h+ + 12e → 12Ag + 4H3PO4 + 3O2)成为研究难题.本团队首次通过静电纺丝、水热合成和化学沉积方法成功制备Ag3PO4/TiO2@MoS2三维状复合材料。

在本研究论文中,我们利用制备的二维材料TiO2@MoS2异质结为基底,通过MoS2Ag3PO4较好的亲和性实现Ag3PO4TiO2MoS2的牢固结合。在该种三维复合材料中,利用单片层MoS2极佳的光电特性实现Ag3PO4晶体内部光生电子的快速自发转移,从而减缓Ag3PO4催化过程中的光腐蚀现象,同时根据半导体能带匹配原理实现三相材料间光生空穴和电子的自由跃迁。实验证明Ag3PO4/TiO2@MoS2三维状复合材料极大提高了Ag3PO4催化潜能同时又减缓了其光腐蚀现象,而且由于三维材料独特的物理结构使其沉降性能提高不易随出水流失。该材料对低浓度模拟印染废水和抗生素废水都有极好的矿化能力,展示出对水质深度净化尤其是对微生物难以处理的持久性毒害性污染物催化降解方面显示出潜在应用前景。


Ag3PO4/TiO2@MoS2三维状复合材料制备流程图


研究论文graphical abstract

 
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