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分级结构之高性能光催化降解材料：ZnFe2O4/Fe2TiO5/TiO2纳米管阵列

  • Nano-Micro Letters 发布于 2018-01-05
  • 分类：化学科学
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​内容简介 

TiO2纳米管阵列具有丰富的电子渗流路径和优异的电荷转移性能，被广泛用于光催化裂解水和污染物降解。然而，TiO2只能吸收紫外光（约占太阳光波长的4~5%），限制了太阳光的利用率。

西南科技大学晏敏皓、熊昆等人提出一种新的偏压辅助沉积法，将ZnFe2O4纳米晶均匀分散在TiO2纳米管阵列的管壁上，制备了一种ZnFe2O4/Fe2TiO5/TiO2纳米管阵列复合材料。此复合结构中I型和II型能带结构共存并交错排布，有效促进了光生电子-空穴对的分离，从而大大提高了可见光吸收和可见光催化活性。

文章发表于Nano-Micro Letters期刊2018年第10卷第1期，详情请阅读全文，可免费获取。本文也在微信(nanomicroletters)、微博(纳微快报NML)、科学网博客、Facebook、Twitter等期刊新媒体推出，请大家多关注和阅读。早期的微信推文请关注网站（http://nmsci.cn）。

文章题目：HeterostructuredZnFe2O4/Fe2TiO5/TiO2 Composite Nanotube Arrays with an Improved PhotocatalysisDegradation Efficiency Under Simulated Sunlight Irradiation

关键词：TiO2纳米管阵列，ZnFe2O4纳米晶，钛酸铁(Fe2TiO5)，光催化，甲基蓝，异质结

引用信息：Kun Xiong . Kunzhou Wang . Lin Chen . Xinqing Wang. Qingbo Fan . Je´re´mie Courtois . Yuliang Liu . Xianguo Tuo . Minhao Yan, Nano-Micro Lett. (2018) 10: 17. https://doi.org/10.1007/s40820-017-0169-x

图文导读

图1：偏压辅助灌注过程示意图

图2：a）表面形貌的扫描电镜图像, b）原始TONTAs横断面形态SEM图，c)原始TONTAs的TEM图，d)ZFO纳米晶的TEM图，e)原始ZFO/TONTAs的SEM图，f)原始ZFO/TONTAs的TEM图，g)f的左侧，h)f的中间，i)f的右侧，j)ZFO/FTO/TONTAs在750℃退火的SEM图。

图3：a)650 ℃, b) 750 ℃,c) 850 ℃退火后的ZFO/FTO/TONTAs的XRD图像。


图4：a)TONTAs在600 ℃退火和ZFO/FTO/TONTAs在 750 ℃退火后的XPS光谱，b)TONTAs在600 ℃退火和c)ZFO/FTO/TONTAs在 750 ℃退火后的钛2p芯能级的XPS谱，ZFO/FTO/TONTAs在 750 ℃退火后的d) Fe 2p, e) Zn 2p,  f) O 1s芯能级的XPS谱

图5：ZFO纳米晶的紫外可见漫反射吸收光谱：TONTAs在600 ℃退火和ZFO/FTO/TONTAs在 750 ℃退火，插图显示了相应的放大光谱。

图6：a)MB的光催化降解与ZFO纳米晶下模拟太阳光照射时间的关系，TONTAs在600 ℃退火和ZFO/FTO/TONTAs在 750 ℃退火，b)ZFO/FTO/TONTAs的回收试验，c)紫外-可见吸光度与辐照时间的函数关系

图7：a)ZFO, TONTAs, ZFO/FTO/TONTAs的PL谱图，b)1.0 V时，0.1 M Na2SO4溶液中，模拟TONTAs和ZFO/FTO/TONTAs的光反应，照明每50秒中断一次。

图8：被分配到所制备的ZFO和TONTAs的入射光子能量曲线

图9：a)ZFO/FTO/TONTAs异质结，b)I型带对准，c)Ⅱ型带对准的能带结构示意图

通讯作者简介

晏敏皓，西南科技大学研究员，法国公立曼恩大学（勒芒大学）和国家科研中心博士，法国丹尼•狄德罗大学和国家科研中心博士后。四川省海外高层次人才“百人计划”，绵阳市“军民融合高层次创新人才”。美国化学学会（ACS）会员，中国微纳米技术学会青年工作委员会委员，中国核学会锕系物理与化学分会理事。在ACS Nano、Applied Physics Letters等期刊发表论文三十余篇，国际学术会议邀请报告三十余次。主持项目10项。

主要研究领域

  • 胶体纳米材料与界面行为
  • 超分子自组装材料
  • 放射性核素在水环境中的迁移

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关于我们

期刊简介

Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在 Springer 平台开放获取（open-access）出版。已被 SCI、Ei、SCOPUS、DOAJ、知网、万方等数据库收录，影响因子4.849。JCR学科分区在材料学科和物理学科均居Q1区。近年来，该刊入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”和“上海市高水平高校学术期刊支持计划”项目资助，多次获得“中国最具国际影响力学术期刊”、 “高校百佳科技期刊奖”、“上海市高校精品期刊奖”、“优秀期刊网站奖”等荣誉。

期刊执行严格的同行评议，提供英文润色、图片精修、封面图片设计等服务。出版周期1-2个月 左右，高水平论文可加快出版。欢迎关注和投稿。

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