当前位置:
X-MOL 学术
›
J. Alloys Compd.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Cocatalysts engineering promotes photocatalytic CO2 reduction of hollow TiO2 nanospheres: From Cu nanoparticles to CuAg species
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2024-11-20 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.177677 Tianwei Zhao, Gang Cheng, Wuxia Zhang, Jinyan Xiong
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2024-11-20 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.177677 Tianwei Zhao, Gang Cheng, Wuxia Zhang, Jinyan Xiong
Hollow-structured TiO2 is promising for photocatalytic CO2 reduction due to its high surface area and light absorption. This study aims to enhance its photocatalytic activity through the engineering of Cu and CuAg alloy cocatalysts. Hollow TiO2 was synthesized by a hard template method, followed by Cu loading and CuAg alloy formation via a chemical replacement reaction. The optimal 7% Cu loading achieved the highest CH4 yield of 2.47 μmol g-1 h-1 among the TiO2-Cu composites. Introducing Ag further enhanced the performance, with the Cu:Ag= 9:1 alloy boosting the CH4 yield to 6.72 μmol g-1 h-1, approximately 14 times that of pure TiO2. Characterization techniques such as XRD, SEM, and XPS were also employed to analyze the phase composition, microstructure, and photoelectrochemical properties of the synthesized materials. The experimental findings indicate that the introduction of the CuAg alloy significantly promotes charge separation and transfer efficiency, and increases the effective active sites on the TiO2 surface, thereby greatly enhancing the efficiency of the photocatalytic reaction. These findings offer insights into the design of efficient photocatalytic materials for sustainable energy applications.
中文翻译:
助催化剂工程促进光催化还原空心 TiO2 纳米球:从 Cu 纳米颗粒到 CuAg 物种
空心结构的 TiO2 由于其高表面积和光吸收性,有望通过光催化还原 CO2。本研究旨在通过 Cu 和 CuAg 合金助催化剂的工程来提高其光催化活性。采用硬质模板法合成空心 TiO2,然后通过化学置换反应制备 Cu 负载和 CuAg 合金。在 TiO2-Cu 复合材料中,最佳的 7% Cu 负载实现了最高的 CH4 产率,为 2.47 μmol g-1 h-1。引入 Ag 进一步增强了性能,Cu:Ag= 9:1 合金将 CH4 的产率提高到 6.72 μmol g-1 h-1,大约是纯 TiO2 的 14 倍。还采用了 XRD 、 SEM 和 XPS 等表征技术来分析合成材料的物相组成、微观结构和光电化学性质。实验结果表明,CuAg 合金的引入显著提高了电荷分离和转移效率,并增加了 TiO2 表面的有效活性位点,从而大大提高了光催化反应的效率。这些发现为可持续能源应用设计高效的光催化材料提供了见解。
更新日期:2024-11-20
中文翻译:
助催化剂工程促进光催化还原空心 TiO2 纳米球:从 Cu 纳米颗粒到 CuAg 物种
空心结构的 TiO2 由于其高表面积和光吸收性,有望通过光催化还原 CO2。本研究旨在通过 Cu 和 CuAg 合金助催化剂的工程来提高其光催化活性。采用硬质模板法合成空心 TiO2,然后通过化学置换反应制备 Cu 负载和 CuAg 合金。在 TiO2-Cu 复合材料中,最佳的 7% Cu 负载实现了最高的 CH4 产率,为 2.47 μmol g-1 h-1。引入 Ag 进一步增强了性能,Cu:Ag= 9:1 合金将 CH4 的产率提高到 6.72 μmol g-1 h-1,大约是纯 TiO2 的 14 倍。还采用了 XRD 、 SEM 和 XPS 等表征技术来分析合成材料的物相组成、微观结构和光电化学性质。实验结果表明,CuAg 合金的引入显著提高了电荷分离和转移效率,并增加了 TiO2 表面的有效活性位点,从而大大提高了光催化反应的效率。这些发现为可持续能源应用设计高效的光催化材料提供了见解。