Dual surface defects induced efficient interfacial electron transfer in S-scheme hollow ZnO@ZnS heterojunction for uranium (VI) removal

异质结 光催化 电子转移 材料科学 氧化还原 密度泛函理论 化学工程 催化作用 光电子学 化学 无机化学 光化学 工程类 计算化学 生物化学
作者
Cailing Liu,Yiguo Xu,Yiyang Peng,Hongqing Wang,Yinxiang Chen,Ye Zhang
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:352: 128172-128172 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.128172
摘要

Photocatalytic reduction is a promising way to remove radioactive uranium U(VI) in wastewater. Herein, an S-scheme ZnO@ZnS heterojunction with hollow structure and dual-vacancies of Zn and S (ZnV, SV) is developed. The hollow confined space enhances light trapping ability through multiple light scattering and reflection, while the existence of vacancies extends light absorption, further enhancing the utilization of solar spectrum. Furthermore, the density function theory (DFT) calculations demonstrate that co-sharing of metal atoms at the interface and the ZnV and SV dual-vacancies induce enhanced internal electric field (IEF), leading to facilitated S-scheme charge transfer, thereby resulting in improved retention of redox potential and suppressed carrier recombination dynamics. ZnO@ZnS shows a highest U(VI) removal rate of 96.48% along with a highest U enrichment of 514.33 mg/g, which is 3.6 and 2.7-folds enhanced compared to pristine ZnO and ZnS, respectively. Through various quenching experiments, a potential new mechanism for the catalytic reduction of U(VI) is proposed. Our findings reveal the involvement of h+ in the reaction, highlighting its significant catalytic role in the reduction process. Moreover, ZnO@ZnS performs excellent U(VI) extraction ability in open-air conditions without any sacrificial agents, revealing the great significance for practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
kryptonite发布了新的文献求助10
刚刚
曹文迪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ChihWang完成签到,获得积分10
3秒前
Han发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
可可杨完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
不吃西瓜发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
容容容完成签到,获得积分10
6秒前
sup发布了新的文献求助10
7秒前
lzcnextdoor发布了新的文献求助10
8秒前
平常柔关注了科研通微信公众号
8秒前
酷波er应助优雅的雨采纳,获得10
8秒前
8秒前
天天快乐应助smoke采纳,获得20
8秒前
9秒前
Owen应助无恙采纳,获得10
9秒前
10秒前
曹文迪发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
五月莲花完成签到,获得积分10
12秒前
lzcnextdoor完成签到,获得积分10
12秒前
Molly关注了科研通微信公众号
12秒前
Molly关注了科研通微信公众号
12秒前
共享精神应助标致的幼菱采纳,获得10
13秒前
科目三应助sup采纳,获得10
14秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
kacey发布了新的文献求助10
19秒前
水穷云起完成签到,获得积分10
20秒前
luo发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Effective Learning and Mental Wellbeing 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3975900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520207
关于积分的说明 11201602
捐赠科研通 3256663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798403
邀请新用户注册赠送积分活动 877564
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806430