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:50
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
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
wanwan应助心如采纳,获得10
刚刚
刚刚
JJ完成签到,获得积分10
1秒前
youyuer发布了新的文献求助10
1秒前
酱酱发布了新的文献求助10
2秒前
所所应助xiao5424liu采纳,获得10
2秒前
2秒前
思源应助帅哥吴克采纳,获得10
3秒前
bkagyin应助dpp采纳,获得10
3秒前
aobacae完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
2113完成签到,获得积分10
4秒前
liu完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
震动的曲奇完成签到,获得积分10
6秒前
简单的战斗机完成签到,获得积分10
7秒前
ylq发布了新的文献求助10
8秒前
Shawnchan发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
和谐的寄凡完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
帅哥吴克发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
天才完成签到,获得积分10
16秒前
科目三应助稻草人采纳,获得10
16秒前
123321发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
ziyu发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
xiao5424liu发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
长风完成签到,获得积分10
20秒前
赘婿应助123321采纳,获得10
21秒前
wang完成签到,获得积分10
22秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
turquoise应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
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 3992317
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533285
关于积分的说明 11261852
捐赠科研通 3272704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805867
邀请新用户注册赠送积分活动 882732
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809459