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重庆理工大学钟登杰课题组带着他们今年第9篇SCI来了!

论论资讯 | 2023-05-01 3热度

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MIL-53(Fe)@BiOBr/TCN/Ti photoanode assembled visible light responsive photocatalytic fuel cell to enhance rhodamine B degradation and electricity generation

Han Z.; Zhong D.; Xu Y.; Chang H.; Liu Y.; Dong L.; Zhong N.

Published:2023-05-01
DOI:10.1016/j.optmat.2023.113739

研究背景

在当今社会,环境污染和能源短缺是世界面临的主要问题。因此,科学家们一直在寻找新的方法来减少污染和利用可再生能源。其中,光催化燃料电池是一种新兴的技术,可以同时降解有机污染物和产生电能。然而,当前的光催化燃料电池存在着一些问题,如光响应范围较窄、光电转换效率低等。

研究内容

针对上述问题,研究人员使用二次溶胶滴涂法制备了MIL-53(Fe)@BiOBr/TCN/Ti光阳极,并将其与Cu阴极组装成光催化燃料电池。研究发现,该光催化燃料电池具有较高的可见光响应和光催化活性。其降解罗丹明B的效率达到92.19%,最大功率密度为6.2 μW cm<sup>−2</sup>,最大光电流密度为0.11 mA cm<sup>−2</sup>。这得益于光阳极具有更宽的光吸收范围和更低的电荷载流子复合速率。在光阳极的复合催化剂中,BiOBr、MIL-53(Fe)和TCN之间形成的双Z-方案异质结为光生电子提供了更多的传输通道,并促进了电子空穴对的分离。∙OH和∙O<sup>-</sup><sub>2</sub>是降解罗丹明B的主要活性物质。这项研究为高效光阳极的发展提供了一种新的方法。

研究意义

该研究的创新点在于使用了MIL-53(Fe)@BiOBr/TCN/Ti光阳极制备了高效的光催化燃料电池。该光催化燃料电池不仅能够降解有机污染物,还能够产生电能,具有很高的应用价值。此外,该研究还为光催化燃料电池的发展提供了一种新的思路和方法,对于解决环境污染和能源短缺问题具有重要意义。

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