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研究组在高效光热协同催化氧化VOCs方面取得成果

发布者:多相催化转化研究组  时间:2023-09-04 14:26:39  浏览:

本工作通过表面缺陷增强光热催化丙烷氧化性能,研究发现,与使用还原蚀刻剂尿素和维生素C相比,通过尿素-H2O2处理的δ-MnO2MnO2-H)表现出优异的丙烷氧化热活性T90=240)和光热活性(T90=198)。尿素-H2O2处理提供了更多的表面Mn4+-Osur活性位点,增强了催化剂的低温还原性能。并且刻蚀剂的处理使MnO2带隙宽度增加,增强了可见光吸收能力和光热转化效率,提高电荷分离和超氧化物物种生成能力。本项工作还提出了光热协同催化机理,光激发产生的电子可以在较低温度下将氧分子活化为超氧化物自由基,这可以直接与丙烷和中间体反应,极大地降低了活化能势垒。该工作为高效过渡金属氧化物催化剂的合理设计提供了新的见解,有利于深入理解光热催化去除VOCs机理。

  上述工作发表在《胶体和界面科学杂志》(Journal of Colloid and Interface Science上。第一作者多相催化转化研究组博士后冯超,共同通讯作者为青岛能源所李学兵研究员和中国石油大学(华东)柳云骐教授。该工作得到国家自然科学基金、山东能源研究院创新基金、省部共建生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室开放课题等项目的支持。

原文链接:

  https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.03.052

  Chao Feng, Yuxi Bi, Chong Chen, Shuangju Li, Zhong Wang, Hongchuan Xin, Yuan Pan, Fang Liu, Yukun Lu, Yunqi Liu*, Runduo Zhang, Xuebing Li*. Urea-H2O2 defect engineering of δ-MnO2 for propane photothermal oxidation: Structure-activity relationship and synergetic mechanism determination. Journal of Colloid and Interface Science, 2023, 641, 48-58.