日前获悉,我院张延荣教授团队提交到Applied Catalysis B: Environmental期刊上关于缺陷态TiO2纳米管基光催化体系在环境领域应用的研究成果(X. Wang, M. Sun, M. Murugananthan, Y. Zhang, L. Zhang, Electrochemically Self-Doped WO3/TiO2 Nanotubes for Photocatalytic Degradation of Volatile Organic Compounds photocatalyst, Appl. Catal. B: Environ., (2019).)已被接收。该论文由国际科技合作项目(Nos. 2013DFG50150 and 2016YFE0126300)以及校国际合作专项资助,以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,张延荣教授为通讯作者,2017级硕士汪晓光为第一作者(现已转博)。Applied Catalysis B: Environmental为国际知名期刊,该期刊致力于能源及环境领域原创、高影响催化过程的发表及传播,2018年影响因子为14.2。
这也是近2年来张教授团队在Applied Catalysis B: Environmental期刊上发表的第3篇有有关光催化高水平研究成果,前两篇分别于2018年和2019年发表(Z. Zhu, H. Pan, M. Murugananthan, J. Gong, Y. Zhang. Visible light-driven photocatalytically active g-C3N4 material for enhanced generation of H2O2. 232 (2018) 19-25.和Z. Wang, M. Murugananthan, Y. Zhang, Graphitic carbon nitride based photocatalysis for redox conversion of arsenic(III) and chromium(VI) in acid aqueous solution, Applied Catalysis B: Environmental (2019).)。张延荣研究团队也致力于碳材料在环境中的应用研究,团队连续在国际知名期刊如Environmental Science & Technology(2019年,IF=7.2),Journal of Hazardous Materials(2019年,IF=7.6),Carbon(2018年级2019年,IF=7.5),及Environmental Pollution(2018年,IF=5.7)等发表研究成果。
该工作基于课题组前期关于还原态自掺杂TiO2纳米管光催化材料的研究工作(W. Liao, J. Yang, H. Zhou, M. Murugananthan, Y. Zhang, Electrochim. Acta, 136 (2014) 310-317.)和(H. Zhou, Y. Zhang, J. Phy. Chem. C, 118 (2014) 5626-5636.(被引151次)),再结合纳米管阵列在光催化下稳定高效去除气相中挥发性有机物的作用,将WO3纳米颗粒负载到TiO2纳米管材料上,通过简单的电化学方法成功引入氧缺陷并得到富表面氧空位的WO3/TiO2纳米管复合光催化材料。通过XPS等表征证实了WO3的负载及氧空位的成功引入,实现了缺陷-异质结-纳米管复合体系的构建,并将该体系应用在处理空气中有机污染物甲苯上。经相关表征证实,WO3/TiO2异质结的构建提高了光催化材料的光吸收性能,纳米管的开放通道结构有效抑制中间产物的积累,最重要的是,由本课题组开发的电化学方法选择性引入的表面氧空位成功改善了光催化材料的电子迁移能力以及电子-空穴复合表现,极大促进挥发性有机物的光催化去除,其光电流密度提升12倍。此外,该材料的一次净化实验证实其具有极强的实际应用潜力。
全文链接:
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.118205