文章摘要
TiO2上的CuAg纳米粒子用于高效乙醛光降解 (英文)
CuAg nanoparticles on TiO2 for high-efficiency photodegradation of acetaldehyde
投稿时间:2021-07-16  
DOI:
中文关键词:   表面等离激元共振    乙醛光降解  等离激元共振催化
英文关键词: silver  surface plasmon resonance  copper  acetaldehyde photodegradation  plasmonic catalysis
基金项目:国家自然科学基金项目(51801235和51674303); 中南大学创新驱动项目(2018CX004); 中南大学启动资金项目(502045005)
作者单位E-mail
徐佶粱* 中南大学 材料科学与工程学院 粉末冶金国家重点实验室长沙 410083 xujl9999@csu.edu.cn 
王柳枫 浙江新和成股份有限公司浙江 绍兴 312500  
蒋朋宴 中南大学 材料科学与工程学院 粉末冶金国家重点实验室长沙 410083  
李树蕙 中南大学 材料科学与工程学院 粉末冶金国家重点实验室长沙 410083  
黄继武 中南大学 材料科学与工程学院 粉末冶金国家重点实验室长沙 410083  
王梁炳 中南大学 材料科学与工程学院 粉末冶金国家重点实验室长沙 410083  
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中文摘要:
      光降解乙醛(CH3CHO)是一种新型高效的乙醛去除方法,通常采用TiO2作为光催化剂。然而TiO2对乙醛吸附能力较弱,对产物的选择性较低,电子-空穴对重组率较高,严重限制了对乙醛的降解性能。本研究通过在TiO2上负载CuAg纳米粒子(CuAg/TiO2),成功构建了高效稳定的光催化降解乙醛催化剂,有效解决了TiO2的固有缺陷。在自然光照射下,CuAg/TiO2对乙醛的降解率高达42.49%。连续4轮全光谱光催化降解乙醛,CuAg/TiO2活性均保持在98.89%以上。进一步的机理研究表明,CuAg/TiO2中的CuAg纳米粒子在光照下产生热电子,随后热电子转移到TiO2和吸附在Ag位点上的氧中。CuAg/TiO2上生成的超氧自由基能有效地降解乙醛,从而在乙醛降解过程中表现出优异的性能。
英文摘要:
      Photodegradation of acetaldehyde serves as a novel and efficient approach for removing acetaldehyde, and TiO2 is generally used as a photocatalyst. However, TiO2 has a weak adsorption capacity for acetaldehyde, low product selectivity, and high electron-hole pair recombination rate, which significantly limit the treatment performance of acetaldehyde. In this study, we successfully constructed a highly active and stable photocatalyst for photocatalytic degradation of acetaldehyde by loading CuAg nanoparticles on TiO2 (CuAg/TiO2), which efficiently solved the inherent defects of TiO2. The degradation rate of acetaldehyde on CuAg/TiO2 was up to 42.49 % under the irradiation of natural sunlight. CuAg/TiO2 retained above 98.89% of initial activity after four successive rounds of full spectrum photodegradation. Further mechanism studies indicated that CuAg nanoparticles in CuAg/TiO2 generated hot electrons under light, followed by the transfer of hot electrons to TiO2 and oxygen adsorbed on Ag sites. The generated superoxide radicals on CuAg/TiO2 can efficiently degradate acetaldehyde, resulting in the remarkable performance in the removal process of acetaldehyde.
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