删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

微波诱导组装CuS@MoS2核壳纳米管及其光催化类芬顿反应研究

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



采用微波诱导组装,先将Cu纳米线硫化成空心CuS纳米管,再将片状MoS2均匀插层并组装在CuS纳米管表面上,形成CuS@MoS2核壳纳米管,用于可见光(λ>420 nm)催化类芬顿反应降解高浓度污染物罗丹明B(RhB),30 min内降解率达100%.高活性归因于MoS2独特的多层次结构增加了催化剂对光的吸收,提高了光利用率.同时,MoS2与CuS之间形成的异质结结构有利于光生电子的转移,抑制了光生载流子的复合.更为重要的是构建了光催化与类芬顿反应的协同作用机制,光催化组分CuS中的铜离子与双氧水作用构成类芬顿循环体系并生成羟基自由基(·OH),光生电子一方面与双氧水反应生成·OH,另一方面与MoS2活化的分子氧反应产生超氧自由基(·O2-),·OH和·O2-协同氧化污染物,可大幅度提高污染物去除效率.本工作开发的可循环光催化-芬顿反应体系,为实际污染治理开辟了新途径.
关键词: CuS@MoS2, 光催化, 类芬顿反应, 协同作用, 微波诱导自组装
CuS@MoS2 core-shell nanotubes were prepared by microwave-induced assembly techniques in the present work. Firstly, the Cu nanowires were vulcanized into hollow CuS nanotubes. Secondly, the sheet-shaped MoS2 were uniformly intercalated and assembled onto the surface of CuS nanotubes. The as-prepared CuS@MoS2 core-shell nanotubes were used in photocatalytic Fenton-like reaction system to remove high-concentration rhodamine B (RhB) in aqueous solution, which exhibited 100% degradation rate within 30 min under visible light (λ>420 nm) irradiation. The morphology and structure of the as-obtained catalysts were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and X-ray diffractometry (XRD). UV-Vis absorption spectroscopy (UV-vis DRS) was used to characterize its basic optical properties. And to further learn the catalytic mechanism and make sure the active species of the photocatalytic Fenton-like reaction system, the heterojunction structure of the catalyst was analyzed and electron spin resonance (ESR) spectrum was carried to prove the existence of superoxide (·O2-) species. The high activity could be attributed to the unique multi-layer structure of CuS@MoS2, corresponding to the enhanced absorption and exciting ability of visible lights. Meanwhile, the heterojunction structure formed between MoS2 and CuS also promoted the transfer of photogenerated electrons, which could inhibit their recombination with photogenerated holes. More importantly, the cooperation mechanism formed between photocatalysis and Fenton-like reactions may exhibit strong promoting effect. The Cu2+ ions in CuS reacted with H2O2 to form a Fenton-like cycle, allowing the generation of reactive hydroxyl (·OH) species. While, the photogenerated electrons reacted with both the H2O2 and the molecular oxygen activated by MoS2 to produce ·OH and ·O2- species. Both ·OH and ·O2- species worked together to oxidize pollutants rapidly. This work developed a recycled photocatalytic Fenton-like reaction system, which may offer new pathway for the treatment of environmental pollution.
Key words: CuS@MoS2, photocatalysis, Fenton-like reaction, synergistic effect, microwave-induced self-assembly


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/微波 电子 结构 纳米 工作

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 二维疏水铜基纳米片的合成及在硫醚类化合物催化氧化中的应用
    摘要/Abstract二维纳米材料因其具有独特的物理化学性质得到了广泛的研究与关注.然而,自下而上制备稳定的二维纳米材料仍然面临巨大挑战.本工作以1,4-苯二硫醇为有机配体和Cu+为金属前驱体,通过配位相互作用自组装构筑了一种新型的二维金属有机配合物纳米片(Cu-BDT).Cu-BDT纳米片的形貌和 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 无序随机多肽组分相关的结构转变的蒙特卡洛模拟:以赖氨酸、谷氨酸和异亮氨酸组成的随机多肽为例
    摘要/Abstract无序蛋白和折叠蛋白二者在结构和序列组成上存在着明显的差异.是疏水相互作用还是静电相互作用诱导了多肽结构的转变?在多肽结构转变过程中,疏水相互作用和静电相互作用各自发挥着什么样的作用?本工作以正(赖氨酸)、负(谷氨酸)和疏水性(异亮氨酸)的三种氨基酸为组分,产生了一系列电中性的无 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 新型共价交联纳米胶囊的构筑、调控与功能
    摘要/Abstract利用共价自组装的方法,将刚性组装基元与柔性链在一定条件下进行横向交联,可以方便地制备出单层高分子纳米胶囊.相比于传统的非共价超分子囊泡,这种新型的共价纳米胶囊具有结构稳定、尺度可控且分散性优异等诸多优点.因此,如何利用化学合成的手段来制备新型的纳米胶囊,并进一步实现对其结构调控 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 网状框架中的机械互锁结构
    摘要/Abstract网状框架具有结晶而延伸的多孔结构,不仅能将多种构筑模块按预期的方式有序组织形成介观材料,也因其可调控的精确结构成为研究基础科学问题的良好平台.机械互锁结构是利用分子间的机械作用将多种分子结合起来以协同实现复杂功能的分子集合体.将网状框架与机械互锁结构结合不仅能实现机械互锁结构的 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 基于发光共振能量转移的比率型上转换荧光纳米探针检测次硝酸
    摘要/Abstract次硝酸(Nitroxyl,HNO)由一氧化氮(NO)经单电子还原和质子化作用产生,在生理和病理过程中都有着重要作用.本工作构建了一种基于发光共振能量转移(Luminescenceresonanceenergytransfer,LRET)的比率型上转换纳米探针用于检测生物体系中H ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 亚乙基桥联多取代茚-芴锆、铪配合物的合成、结构及催化丙烯选择性齐聚研究
    摘要/Abstract合成并表征了一系列新型亚乙基桥联多取代茚-芴锆、铪配合物ansa-C2H4-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-(CH2)3]Ind}-(Flu)ZrCl2(C1),ansa-C2H4-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-(CH2)3]Ind}(2,7-tBu2-Flu ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 电场强度对等离激元诱导热电子的影响
    摘要/Abstract等离激元纳米结构因其通过改变纳米结构的尺寸、形貌和组成成分,可以在紫外-可见-近红外范围内实现对光的操控从而提高能量利用率而受到人们的广泛关注.在光的激发下,等离激元纳米结构可以产生高能热电子,并驱动光化学反应,但其利用效率较低.因此,如何提升热电子的激发效率成为了一个亟待解决 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 一种可溶性卟啉MOF的微波辅助合成及其光催化性能
    摘要/Abstract传统水热法合成的金属有机框架(MOFs)普遍是颗粒尺寸较大的粉末材料,作为多相催化剂虽然便于回收利用,但在液相反应中会存在分散性差、传质阻力大、可接触活性位少的缺点,对催化活性有不利影响.若将MOF多相催化剂均相化,则可兼备均相和多相催化剂的优势.本工作采用了微波辅助合成法成功 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 金/铜纳米异质界面的电荷转移等离激元调控
    摘要/Abstract金属纳米结构由于其独特的局域表面等离激元共振现象而倍受关注,对催化、传感、纳米医学以及光学器件等具有重要意义.电荷转移等离激元共振强烈依赖于纳米单元间的导电结点,可产生频率连续可调的共振光吸收和光散射,为获得高度局域化的增强光磁场和光热效应提供了可能.然而,受制于已有构筑手段和 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 超强纳米颗粒溶液粘合剂
    摘要/Abstract无论是自然界普遍存在的非共价键相互作用,还是共价键结合,都可以产生界面粘附.粘附材料的应用需求广泛,涉及可穿戴设备、电子器件、医疗手术等诸多领域.近些年来,仿生结构粘附材料和仿生粘合剂已经得到了快速的发展,一些人工制备的粘附材料已投入实际应用.然而,结构微加工的局限性和合成路线 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14