新型液面覆蓋球廠家廢水資源化|光催化廢水制氫協同降解污染物

　　新型液面覆蓋球生產廠家廢水資源化|光催化廢水制氫協同降解污染物。

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　　利用先進的光催化技術同時回收氫能和降解難降解的有機污染物，是解決能源和環境問題的一個極具前景的策略。在典型的光催化制H2過程中，研究人員通常關注與光生電子還原制氫能力相關的反應機理，空穴的關鍵作用往往被忽略。

　　為了啟動氧化還原反應，目前常用的方法是使用貴金屬如Pt作為析氫反應(HER)的助催化劑，并使用劇毒的犧牲試劑如甲醇來淬滅光生空穴。然而，在光催化制H2系統中引入有毒或昂貴的物質，極大地限制了光催化技術的實際應用潛力。

　　圖1. MoS2-x@TiO2-OV的制備流程示意圖

　　文章要點1：在本文中，作者成功設計出一種由超薄MoS2-x納米片修飾含氧空位TiO2多級微球組成的雙缺陷異質結系統(MoS2-x@TiO2-OV)，該系統可同時實現廢水中的污染物降解與制氫過程。研究發現，該MoS2-x@TiO2-OV具有優異的光催化活性，制氫速率高達2985.16 μmol g-1 h-1。

　　文章要點2：在處理模擬的制藥廢水時，MoS2-x@TiO2-OV能夠去除各種難降解的污染物，在恩諾沙星降解過程中的最高制氫速率為41.59 μmol g-1 h-1;在處理模擬的焦化廢水時，催化劑的制氫速率為102.72μmol g-1 h-1，礦化率為50%。

　　文章要點3：理論計算研究表明，雙缺陷在吸附H*和生成·OH(雙缺陷增強雙功能)方面具有顯著優勢;此外，該雙缺陷位點還可顯著提高電荷載流子的分離和遷移效率。

　　圖2. 25% MoS2-x@TiO2-OV材料的微觀形貌表征

　　圖3.25% MoS2-x@TiO2-OV材料的理化性質表征

　　圖4. 所制備出材料的光電特性與電荷差分密度圖

　　圖5. 所制備出催化劑的光催化制氫與污染物降解性能

　　圖6. 密度泛函理論計算結合EPR測試分析協同光催化機制

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