En tant que matière première chimique importante, le peroxyde d'hydrogène (H2 O2 ) est largement appliqué dans divers aspects de l’industrie et de la vie. La méthode industrielle à l'anthraquinone pour H2 O2 la production présente de sérieux défauts, tels qu’une pollution et une consommation d’énergie élevées. En utilisant l'énergie mécanique omniprésente, le H2 piézocatalytique O2 L'évolution s'est avérée être une stratégie prometteuse, mais ses progrès sont entravés par une efficacité de conversion énergétique insatisfaite.
Bi4 O5 Br2 est considéré comme un matériau photocatalytique très attractif en raison de sa structure sandwich unique, de son excellente stabilité chimique, de sa bonne capacité de capture de la lumière visible et de sa structure de bande appropriée. Aspirée par sa structure cristalline non centrosymétrique, la performance piézoélectrique a récemment commencé à entrer dans la vision des chercheurs.
Cependant, son potentiel en tant que piézocatalyseur efficace est loin d'être exploité, notamment les impacts des défauts sur la piézocatalyse et l'H2 piézocatalytique. O2 production sur Bi4 O5 Br2 reste maigre. Ainsi, la piézocatalyse mécanique alimentée par l'énergie fournit une méthode prometteuse pour H2 O2 synthèse à partir d'eau pure avec une grande attraction.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Hongwei Huang de l'Université des géosciences de Chine a signalé un H2 piézocatalytique exceptionnel. O2 performances d'évolution obtenues sur le Bi4 ultrafin O5 Br2 des nanofeuilles avec des lacunes en oxygène appropriées, et a révélé le mécanisme par lequel la structure mince et les lacunes en oxygène améliorent collectivement l'activité piézocatalytique.
Les résultats ont été publiés dans le Chinese Journal of Catalysis. .
Ultra fin Bi4 O5 Br2 des nanofeuilles avec des concentrations de lacunes en oxygène contrôlables sont synthétisées par une méthode solvothermique en une étape en ajustant le rapport eau/éthylène glycol. Des expériences et des calculs théoriques ont montré que Bi4 O5 Br2 avec des lacunes en oxygène appropriées, présente des performances spectaculaires pour le H2 piézocatalytique O2 production.
D'une part, les lacunes en oxygène et la structure mince augmentent considérablement les propriétés piézoélectriques et le potentiel piézoélectrique du Bi4 O5 Br2 , qui améliorent la séparation et le transfert des charges piézo-induites. D'autre part, les lacunes en oxygène favorisent l'adsorption et l'activation de l'oxygène à la surface de Bi4 O5 Br2 , et conduisent à une diminution constante de l'énergie libre de Gibbs de la voie de réaction.
Par conséquent, le H2 piézocatalytique O2 performances de production de Bi4 O5 Br2 avec des lacunes en oxygène appropriées est supérieur à celui des autres piézocatalyseurs couramment utilisés.
Plus d'informations : Hao Cai et al, Les postes vacants en oxygène ont médié des nanofeuilles ultraminces de Bi4O5Br2 pour une génération efficace d'hydrogène de peroxyde piézocatalytique dans l'eau pure, Chinese Journal of Catalysis (2024). DOI :10.1016/S1872-2067(23)64591-7
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
