MC鎂瑞臣論文獎(jiǎng)勵(lì)丨淮北師范大學(xué)：賈雪梅憑借使用我們MC鎂瑞臣的產(chǎn)品，發(fā)表了最新光催化二氧化碳還原的研究成果！

發(fā)表期刊：Applied Catalysis B: Environmental

第一作者：賈雪梅

通訊作者：林海莉

發(fā)表單位：淮北師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院

實(shí)驗(yàn)方向：光解二氧化碳還原

影響因子：24.319

本文亮點(diǎn)

A dual defect co-modified S-scheme heterojunction for boosting photocatalytic CO₂ reduction coupled with tetracycline oxidation

一種雙缺陷共修飾的S型異質(zhì)結(jié)，用于促進(jìn)光催化二氧化碳還原和四環(huán)素氧化

前言

為了同步緩解能量短缺和廢水處理，在此設(shè)計(jì)了一種雙缺陷異質(zhì)結(jié)I摻雜BiOBr改性N空位g-C?N?（標(biāo)記為IB/CN?），用于同時(shí)光催化二氧化碳還原和四環(huán)素氧化。70IB/CN?在二氧化碳還原和四環(huán)素去除方面表現(xiàn)出比IB/CN、BiOBr/CN?和BiOBr/CN更高的光催化性能。改進(jìn)的光催化活性主要?dú)w因于摻雜I離子和氮缺陷的協(xié)同效應(yīng)。此外，這種設(shè)計(jì)的耦合反應(yīng)系統(tǒng)比兩個(gè)半反應(yīng)具有更優(yōu)越的催化性能，實(shí)現(xiàn)了載體的充分利用?？傊?/span>，雙缺陷異質(zhì)結(jié)增強(qiáng)的雙功能反應(yīng)系統(tǒng)中，雙缺陷活性點(diǎn)加速了載流子的轉(zhuǎn)移和分離，同時(shí)，雙功能反應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電荷的充分利用。本研究強(qiáng)調(diào)了缺陷工程在設(shè)計(jì)高效光催化劑以應(yīng)用于環(huán)境和能源領(lǐng)域中的關(guān)鍵作用。

論文第一作者為：賈雪梅

論文通訊作者為：林海莉

背景介紹

環(huán)境和能源問(wèn)題已成為當(dāng)今科學(xué)界和國(guó)際社會(huì)面臨的重要挑戰(zhàn)。光催化技術(shù)是解決上述兩個(gè)難題的一種有前景且吸引人的方案。特別是通過(guò)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的二氧化碳還原為可用燃料，作為一種潛在的方法，有助于緩解能源危機(jī)和溫室效應(yīng)光催化還原二氧化碳與純水氧化產(chǎn)生氧氣（O 2）相結(jié)合，被認(rèn)為是完美的反應(yīng)體系盡管如此，由于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢和脫附困難，O 2代的生成十分困難，幾乎沒(méi)有任何報(bào)道[7] 此外，這類(lèi)光催化系統(tǒng)常因分離效率低、電子-空穴（e--h+）對(duì)少和活性差而受挫。為了克服上述問(wèn)題，人們使用了犧牲試劑，如苯甲酸、亞硫酸鈉、異丙醇和三乙醇胺（TEOA）等，這些試劑不僅產(chǎn)生了意外的副產(chǎn)品，還浪費(fèi)了h+的氧化能力。

本文所用設(shè)備

圖文解析

1.催化劑制備：通過(guò)簡(jiǎn)單的沉積-沉淀法制備了一系列雙缺陷I摻雜BiOBr/N空位g-C3N4異質(zhì)結(jié)（簡(jiǎn)寫(xiě)為IB/CNx）。首先，在N2氣氛的條件下，將雙氰胺在550℃條件下焙燒4 h ，自然冷卻后，將黃色的固體產(chǎn)物研磨后，即得N空位g-C3N4（標(biāo)記為CNx）納米片。隨后，一系列雙缺陷IB/CNx異質(zhì)結(jié)被合成。將0.485g 的Bi(NO3)3•5H2O (1mmol)溶解于20 mL冰醋酸溶液（pH =1.96），然后，將0.44 g的CNx均勻地分散在上所述的澄清溶液。隨后，緩慢加入含有0.0978 g的溴化鈉（0.95 mmol）和0.0083g 的KI（0.05 mmol）的水溶液，在室溫下攪拌3小時(shí)。最后，收集沉淀物，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，然后在空氣中以80 ºC干燥12 h。這個(gè)所獲得的光催化劑命名為70wt% IB/CNx（標(biāo)記為70IB/CNx）。通過(guò)改變CNx的量得到一系列IB/CNx異質(zhì)結(jié)，分別標(biāo)記為30IB/CNx、50IB/CNx、90IB/CNx和110IB/CNx，其中70IB/CNx的光催化性能最佳，達(dá)到約4.5 μmol·g−1·h−1 (CO)和0.8 μmol·g−1·h−1 (CH4)。

2.催化劑性能測(cè)試：采用北京鎂瑞臣有限公司設(shè)計(jì)的封閉式氣體循環(huán)智能化測(cè)試系統(tǒng)(如圖所示)。將50 mg粉體催化劑加入50 mL 20 mg L–1 TC溶液中，放置光催化反應(yīng)裝置超聲分散，并接入封閉式氣體循環(huán)測(cè)試系統(tǒng)，隨后通入50 mL CO2, 采用300 W氙燈（>300 nm, 鎂瑞臣有限公司）照射，產(chǎn)出氣體定時(shí)智能采樣進(jìn)入色譜分析，從而獲得光催化劑CO2還原耦合TC氧化的光催化性能。

全文小結(jié)

總之，設(shè)計(jì)并應(yīng)用了一種具有雙重缺陷的I d摻雜 BiOBr/N 空位g- C?N?異質(zhì)結(jié)，用于二氧化碳還原與廢水凈化的耦合反應(yīng)系統(tǒng)。雙重缺陷的協(xié)同效應(yīng)不僅為二氧化碳轉(zhuǎn)化提供了更多的反應(yīng)位點(diǎn)，還增強(qiáng)了污染物去除的氧化能力。此外，大量的缺陷作為電荷受體可以提高載流子的轉(zhuǎn)移效率，同時(shí)，耦合反應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電荷的充分利用，從而提高了載流子的利用率和光催化活性。此外，同時(shí)引入雙重缺陷到異質(zhì)結(jié)中，為多功能光催化劑提供了可行策略，有望在可再生能源生成和環(huán)境修復(fù)中實(shí)現(xiàn)多應(yīng)用。

文獻(xiàn)信息

A dual defect co-modified S-scheme heterojunction for boosting photocatalytic CO₂ reduction coupled with tetracycline oxidation

影響因子：24.319

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北京鎂瑞臣科技有限公司（簡(jiǎn)稱MC鎂瑞臣）創(chuàng)立于2018年3月，總部位于北京市海淀區(qū)百旺弘祥科技產(chǎn)業(yè)園，公司集科研儀器研發(fā)制造、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體，以光催化行業(yè)為經(jīng)營(yíng)主線，致力于環(huán)境清潔、新能源、新材料、碳中和縱向深入發(fā)展和橫向拓展并行的高科技企業(yè)。具有中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證和國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)，企業(yè)信用評(píng)級(jí)AAA級(jí)企業(yè)認(rèn)證，ISO9001質(zhì)量管理體系質(zhì)量認(rèn)證及多項(xiàng)實(shí)用新型和發(fā)明專(zhuān)利。

公司在光催化實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)研發(fā)方面不斷攻克技術(shù)難題，為光催化降解污染物、光解水制氫制氧或全解水、光催化二氧化碳還原、光催化合成氨（固氮）、光催化降解VOC、甲醛等實(shí)驗(yàn)提供運(yùn)行更穩(wěn)定、操作更便捷的實(shí)驗(yàn)設(shè)備整體解決方案。目前業(yè)務(wù)遍及全國(guó)，為淮北師范大學(xué)、清華大學(xué)、北京化工大學(xué)、北京大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、華東理工大學(xué)、武漢大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、東北師范大學(xué)、福州大學(xué)、中科院物理研究所等科研機(jī)構(gòu)提供了周到滿意的服務(wù)，贏得了良好口碑。

MC鎂瑞臣立志于在光催化行業(yè)深耕細(xì)作厚積薄發(fā)，用品牌和服務(wù)成就每一個(gè)應(yīng)該成功的人，愿成為您科研路上最真誠(chéng)的伙伴！

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