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用于增强阳光下光催化活性的 3D/2D 和 1D/2D 铁酸铋 (BiFeO3)/氧化石墨烯纳米复合材料的界面工程
Chemosphere ( IF 8.1 ) Pub Date : 2021-06-29 , DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.131280
S Bharathkumar 1 , M Sakar 2 , J Archana 3 , M Navaneethan 3 , S Balakumar 4
Affiliation  

已经开发了多铁性铁氧体铋 (BiFeO 3 /BFO) 的3D 颗粒和 1D 纤维结构及其与 2D 氧化石墨烯 (GO) 的复合材料,以利用不同的界面工程方案,如 3D/2D 和 1D/2D 系统。BFO 的颗粒和纤维分别通过溶胶-凝胶和静电纺丝制备方法开发,它们与 GO 的整合通过超声波辅助化学还原过程进行。BiFeO 3的结晶和相形成并且从获得的 XRD 图案中确认了 GO。电子显微图像揭示了 3D 颗粒(平均尺寸为 100 nm)和 1D 纤维(直径约为 150 nm,长度为几微米)在 2D GO 层(厚度约为 27 nm)上的特征整合。XPS 分析表明,BFO 纳米结构已通过化学吸附过程集成到 GO 上,这表明超声波工艺通过对这些 3D/2D 和 1D/2D 纳米结构的表面进行化学改性来设计界面。阻抗和光电流测量等光物理研究表明,系统中的电荷分离和复合电阻显着增强,这可以直接归因于所开发的异形复合材料中有效的界面工程。针对模型污染物罗丹明 B 的降解研究表明,所开发的纳米复合材料通过有效生成 OH 自由基表现出优异的光催化活性,如自由基分析研究所证实的(15% GO/BFO 颗粒和纤维在 150 和 90 分钟内 100% 降解)复合材料)。所开发的系统还表现出优异的光催化可回收性,表明其稳定性增强。





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更新日期:2021-07-02
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