Pourquoi construit-on des nanocomposites pour la désulfuration par oxydation photocatalytique ?

La technologie actuelle d'hydrodésulfuration (HDS) est difficile à éliminer au minimum les thiols et les composés thiophéniques réfractaires dans les carburants. De plus, la technologie HDS nécessite des conditions de fonctionnement sévères, avec d'autres inconvénients dans la désulfuration profonde. Par conséquent, une attention considérable a été portée aux techniques non HDS, comme l'adsorption, biodésulfuration et oxydation photocatalytique, etc. Parmi eux, la désulfuration par oxydation photocatalytique est la technologie de « chimie verte » la plus idéale pour une désulfuration en profondeur avec des conditions opératoires douces. Certains chercheurs ont signalé le nanocomposite comme un matériau fonctionnel photocatalytique efficace que l'hôte seul, tels que Nb6O17@Fe2O3, Réseaux de nanotubes Cu2O@TiO2, etc.

Les nanotubes de titanate ont attiré une large attention pour la haute activité photocatalytique sous irradiation de lumière UV. Cependant, les titanates ont une bande interdite relativement large et ne sont utilisés que sous lumière UV, ainsi l'activité photocatalytique est limitée. De plus, lorsque Cu2O est utilisé comme photocatalyseur seul, c'est une limitation que les électrons et les trous excités par la lumière ne peuvent pas être transférés efficacement et sont faciles à recombiner. Une équipe de chercheurs a introduit une stratégie innovante en composant des nanoparticules de Cu2O avec des nanotubes de titanate, ce qui se traduira par une réponse spectrale visible plus forte et une absorbance plus large. Cette technologie offre une nouvelle approche pour réduire l'énergie de la bande interdite et prolonger la séparation des paires électron-trou photo-générées, ce qui a entraîné de meilleures activités photocatalytiques pour une photodégradation plus approfondie des polluants organiques.

L'aspect le plus significatif de mon étude :le compostage de nanoparticules de Cu2O avec des nanotubes de H2Ti3O7 comme photocatalyseur efficace appliqué en désulfuration, il a été rarement rapporté que la construction et l'application de désulfuration de ces matériaux fonctionnels avant de faire des recherches. En premier, la désulfuration par oxydation photocatalytique est la technologie de « chimie verte » la plus idéale pour une désulfuration profonde avec des conditions de fonctionnement douces que la technologie HDS actuelle. Prochain, Nous avons synthétisé les nanotubes de trititanate. Des recherches antérieures ont démontré que certains titanates en couches étaient de meilleurs photocatalyseurs, et les nanofeuillets et nanotubes correspondants ont même montré des activités photocatalytiques beaucoup plus élevées que le composé en couches d'origine. En outre, nous avons construit le nanocomposite Cu2O@H2Ti3O7, les composites mésoporeux nanoscroll possèdent des activités photocatalytiques manifestement plus élevées que les nanoparticules d'oxyde invité ou les matériaux en couches hôtes seuls. Les recherches suggèrent que les matériaux en couches dopés avec des nanoparticules invitées peuvent non seulement réduire la bande interdite, mais aussi inhiber la recombinaison des paires électron-trou photoinduites. Par conséquent, nous employons des nanoparticules de Cu2O intégrées aux nanotubes H2T3O7 par une méthode hydrothermale facile, il montre que le nanocomposite présente d'excellentes performances photocatalytiques en raison de la réponse spectrale visible plus forte et de l'absorbance plus large, cette recherche qui pourrait permettre de développer de nouvelles ressources énergétiques (énergie solaire) et d'oxyder les polluants organiques pour la protection de l'environnement.