Interface engineering of Mn3O4/Co3O4 S-scheme heterojunctions to enhance the photothermal catalytic degradation of toluene

光热治疗 异质结 催化作用 材料科学 光热效应 半导体 光化学 甲苯 电子转移 辐照 化学 化学工程 纳米技术 光电子学 核物理学 有机化学 工程类 物理 生物化学
作者
Jungang Zhao,Caiting Li,Yu Qi,Youcai Zhu,Xuan Liu,Shanhong Li,Caixia Liang,Ying Zhang,Le Huang,Kuang Yang,Ziang Zhang,Yunbo Zhai
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:452: 131249-131249 被引量:92
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.131249
摘要

Transition metal oxides have high photothermal conversion capacity and excellent thermal catalytic activity, and their photothermal catalytic ability can be further improved by reasonably inducing the photoelectric effect of semiconductors. Herein, Mn3O4/Co3O4 composites with S-scheme heterojunctions were fabricated for photothermal catalytic degradation of toluene under ultraviolet-visible (UV-Vis) light irradiation. The distinct hetero-interface of Mn3O4/Co3O4 effectively increases the specific surface area and promotes the formation of oxygen vacancies, thus facilitating the generation of reactive oxygen species and migration of surface lattice oxygen. Theoretical calculations and photoelectrochemical characterization demonstrate the existence of a built-in electric field and energy band bending at the interface of Mn3O4/Co3O4, which optimizes the photogenerated carriers' transfer path and retains a higher redox potential. Under UV-Vis light irradiation, the rapid transfer of electrons between interfaces promotes the generation of more reactive radicals, and the Mn3O4/Co3O4 shows a substantial improvement in the removal efficiency of toluene (74.7%) compared to single metal oxides (53.3% and 47.5%). Moreover, the possible photothermal catalytic reaction pathways of toluene over Mn3O4/Co3O4 were also investigated by in situ DRIFTS. The present work offers valuable guidance toward the design and fabrication of efficient narrow-band semiconductor heterojunction photothermal catalysts and provides deeper insights into the mechanism of photothermal catalytic degradation of toluene.
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
桐桐应助在木星采纳,获得10
刚刚
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
3秒前
allezallez完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
shuicaoxi发布了新的文献求助100
7秒前
fyj完成签到 ,获得积分10
12秒前
要减肥明雪完成签到,获得积分10
13秒前
幽默滑板完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
搞论文小白完成签到 ,获得积分10
19秒前
仙哥完成签到,获得积分10
20秒前
帅气冰蝶发布了新的文献求助10
20秒前
Orange应助muffler采纳,获得10
26秒前
27秒前
29秒前
31秒前
执着书瑶完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
CadoreK完成签到 ,获得积分10
35秒前
Flynut完成签到,获得积分10
37秒前
MiManchi发布了新的文献求助10
39秒前
wwe发布了新的文献求助10
39秒前
Yh完成签到,获得积分10
40秒前
研友_ndoWVL完成签到,获得积分10
40秒前
42秒前
46秒前
老年学术废物完成签到 ,获得积分10
47秒前
舒合完成签到 ,获得积分10
48秒前
48秒前
ztl17523发布了新的文献求助10
51秒前
dwdwdw完成签到 ,获得积分10
53秒前
李爱国应助wwe采纳,获得10
54秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
57秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿居完成签到,获得积分10
1分钟前
北枳完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
若木燃星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7252936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875060
关于积分的说明 18734505
捐赠科研通 6933484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199825
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506