Advanced Functional Materials: 构筑高效Z型柔性光催化剂

 城市中人的生活时间大约有90%是在室内度过的,因此室内空气污染与人们的身体健康密切相关。室内空气污染包括物理性污染、化学性污染和生物性污染。随着国家环境法规的日益严格和公众环保意识的提高,室内空气污染引发的一系列问题受到越来越多的关注。科研人员开始深入探讨室内空气污染物的来源、危害、对人类健康的影响,以及可行的解决途径。半导体光催化技术是清洁太阳能利用的有效手段,其催化效率由半导体的光吸收能力和载流子分离能力共同决定。

广州大学王平山教授、美国阿贡国家实验室陆俊研究员、中山大学童叶翔教授等将N-WO3/Ce2S3纳米管束成功地负载于碳织物上制备了柔性导电光催化剂。由于N-WO3和Ce2S3之间异质界面面积大以及交织的3D碳结构,所得光催化剂表现出优异的光吸收性能并促进光生电子-空穴分离,用于光催化降解空气和水中的有机化合物。

将光催化剂负载于柔性和导电基底上具有很多优势,如易于安装在不同形状的反应器中、大的反应位点区域、快速的反应动力学(在对流下可以显着提高催化剂上目标反应物的质量传递)以及光催化剂易于回收。碳纤维纺织品不仅具有优异的柔韧性和机械强度高的3D结构,而且还具有出色的导电性。前者有助于构建三维分级结构,后者有助于提高电子-空穴分离效率,为提高光催化剂的催化性能创造了另一种途径。

研究者相信,此项研究将会为基于柔性光催化剂净化室内空气研究打开一扇窗户。相关论文在线发表在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.201903490)上。