南京师范大学，最新Applied Catalysis B: Environmental（IF=22）
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Synergistic interfacial engineering of a S-scheme ZnO/In<sub>2</sub>S<sub>3</sub> photocatalyst with S−O covalent bonds: A dual-functional advancement for tetracycline hydrochloride degradation and H<sub>2</sub> evolution
Ai Y.; Hu J.; Xiong X.; Carabineiro S.A.C.; Li Y.; Sirotkin N.; Agafonov A.; Lv K.
Published：2024-09-15
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124098
研究背景
当今社会，水污染和能源危机是我们面临的重要问题。如何高效降解污染物和提高可再生能源利用率成为亟待解决的挑战。然而，传统方法往往效率低下，需要寻求更先进的解决方案。
研究内容
最近一项研究在《Applied Catalysis B: Environmental》期刊上发表了一篇题为“Synergistic interfacial engineering of a S-scheme ZnO/In<sub>2</sub>S<sub>3</sub> photocatalyst with S−O covalent bonds: A dual-functional advancement for tetracycline hydrochloride degradation and H<sub>2</sub> evolution”的论文。该研究通过一种水热法合成了一种新型的S-方案ZnO/In<sub>2</sub>S<sub>3</sub>异质结，其中包含S−O共价键。经过优化，这种异质结表现出卓越的光催化活性，对四环素盐酸盐（TCH）的降解效率在2小时内达到86%，同时产生的氢气速率为2488 μmol g<sup>−1</sup> h<sup>−1</sup>。这些数值分别比单独的In<sub>2</sub>S<sub>3</sub>提高了35倍和1.4倍。通过电子自旋共振、X射线光电子能谱、开尔文探针原子力显微镜和密度泛函理论计算等多种技术，证实了S-方案异质结的存在。在In<sub>2</sub>S<sub>3</sub>和ZnO之间建立化学S−O键有助于实现原子水平的界面传输路径，从而实现高效的界面电子传输。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过S-方案异质结的设计，成功解决了传统光催化剂中存在的载流子空间分离不足的问题，大大提高了光催化活性。这不仅有助于高效降解污染物，还能促进可再生能源的发展，为环境保护和可持续发展做出了重要贡献。
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