Boosting tetracycline degradation of BaTiO3-based piezo-catalysts via modulating phase boundary and band structure

降级(电信) Boosting(机器学习) 相界 材料科学 四环素 催化作用 化学工程 相(物质) 化学 计算机科学 电子工程 有机化学 人工智能 生物化学 工程类 抗生素
作者
Runtian Xu,Zhiyong Liu,Bing Xie,Longlong Shu,Biaolin Peng
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:665: 888-897 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.03.191
摘要

Piezoelectric catalysis, which converts mechanical energy into chemical activity, has important applications in environmental remediation. However, the piezo-catalytic activity of various piezoelectric materials is limited by the weak piezoelectricity as well as the mismatched band-gap, leading to inefficient electron-hole pair generation and difficult carrier migration. Here, a simple strategy combining phase boundary and energy band structure modulation was innovatively proposed to enhance the piezo-catalytic activity of BaTiO3 ferroelectric by Ce ions selecting different doping sites. Thanks to the coexistence of tetragonal (P4mm) and orthorhombic (Amm2) phases effectively flattened the Gibbs free-energy and thus enhanced the piezoelectric activity, as well as suitable energy bandwidth facilitating the carrier migration were realized in the B-sites doped Ba(Ti0.95Ce0.05)O3. The degradation rate constant k of tetracycline (TC) was high to 30.56 × 10-3 min−1, which was 2.03 times higher than that of pure BaTiO3 and superior to most representative lead-free perovskite piezoelectric materials. Theoretical calculations validated that the charge density and high O2 and OH– adsorption energy on the Ba(Ti0.95Ce0.05)O3 surface promoted more efficient •O2– and •OH radicals conversion and bettered response to piezo-catalytic reaction. This work is important to design high-performance piezo-catalysts by synergistic regulation of phase boundary and energy band structure in perovskite materials for long-term antibiotic tetracycline removal.
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
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
刚刚
星辰大海的应助被北南采纳,获得10
刚刚
小蘑菇的应助被时尚嚓茶采纳,获得10
1秒前
1秒前
救救孩子救救孩子完成签到,获得积分10
1秒前
fang20130608发布了新的文献求助10
1秒前
王嘻嘻发布了新的文献求助10
2秒前
芳芳完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
聪慧的怀绿完成签到,获得积分10
2秒前
Diego发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
GingerF的应助被pab采纳,获得50
3秒前
3秒前
上官若男的应助被qingli采纳,获得10
3秒前
Diego发布了新的文献求助10
3秒前
Diego发布了新的文献求助20
3秒前
因心完成签到,获得积分10
3秒前
orixero的应助被神勇的女孩采纳,获得10
4秒前
jimmyzheng123发布了新的文献求助10
4秒前
祝顺遂发布了新的文献求助10
4秒前
xiaoyu发布了新的文献求助10
5秒前
coco发布了新的文献求助10
5秒前
兑为泽发布了新的文献求助10
6秒前
Anonymous的应助被复杂的不弱采纳,获得10
6秒前
6秒前
小二郎的应助被1sxu采纳,获得10
6秒前
大模型的应助被sun采纳,获得10
6秒前
Nicheng发布了新的文献求助10
6秒前
鹿子很野完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
7秒前
369ninja的应助被mzw采纳,获得10
7秒前
7秒前
小落完成签到,获得积分10
8秒前
Betsy发布了新的文献求助10
8秒前
fhw完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Diego发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8125745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9529013
关于积分的说明 21576333
捐赠科研通 7705597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416594
关于科研通互助平台的介绍 2542264
邀请新用户注册赠送积分活动 2457556