Homogeneous photoconversion of seawater uranium using copper and iron mixed-oxide semiconductor electrodes

材料科学 法拉第效率 退火(玻璃) 光催化 电极 海水 氧化物 氧化铜 无机化学 同种类的 化学工程 催化作用 化学 电化学 冶金 物理化学 工程类 地质学 物理 海洋学 热力学 生物化学
作者
Seunghoon Lee,Unseock Kang,Guangxia Piao,Soonhyun Kim,Dong Suk Han,Hyunwoong Park
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:207: 35-41 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2017.02.004
摘要

Sunlight-driven conversion of hexavalent uranium (U(VI)) in seawater is achieved with mixed p-type CuO and CuFeO2 (CuO/CuFeO2) photocatalyst film electrodes synthesized via electrodeposition (ED) of Cu(II) and Fe(III), followed by annealing in air. The mixed photocatalysts exhibit a double-layer configuration with crystalline structures of CuO and CuFeO2. On irradiation of the CuO/CuFeO2 electrodes (held at −0.5 V vs. SCE) with solar simulated light (air mass 1.5; 100 mW cm−2), the U(VI) concentration decreases with time, while the total amount of uranium in solution does not change. This indicates that virtually all conversion reactions of U(VI) occur in the bulk solution, while surface reactions are limited due to insignificant adsorption of U(VI). U(VI) conversion leads to the mixed production of lower oxidation states U4+, U14/3+, and U16/3+ at a ratio of 42:28:30, with an overall Faradaic efficiency of ∼98%. The kinetics and induction time for U(VI) conversion are significantly influenced by the conditions of photocatalyst synthesis (CuO/CuFeO2, CuO, and CuFeO2; ED times of 2–4 h), the applied potential value (−0.4, −0.5, and −0.6 V vs. SCE), and the seawater condition (air-equilibrated vs. N2-purged; pH 3–10.4). Based on the obtained results, O2 is proposed to play a key role in shuttling photogenerated electrons between the electrodes and U(VI). In addition, the existence of an induction time is discussed in terms of material and reaction pathway.

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
1秒前
涛声发布了新的文献求助20
1秒前
慕青应助科研采纳,获得10
1秒前
李健应助危机的友绿采纳,获得10
2秒前
橙色发布了新的文献求助10
2秒前
李健应助文静的化蛹采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2应助AgnesT采纳,获得10
2秒前
酷炫的小刺猬完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
sandy发布了新的文献求助10
3秒前
绿眼虫发布了新的文献求助10
3秒前
爱笑愚志发布了新的文献求助10
4秒前
井中月发布了新的文献求助20
4秒前
李星云完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
yuting驳回了Lucas应助
6秒前
minghanl发布了新的文献求助10
7秒前
小蘑菇应助危机的友绿采纳,获得10
7秒前
CHENG_2025发布了新的文献求助30
7秒前
初夏完成签到,获得积分20
7秒前
录用发布了新的文献求助10
9秒前
刘言完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
lllllll发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
完美世界应助陈进采纳,获得10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助lio采纳,获得10
12秒前
Orange应助一向年光无限身采纳,获得10
13秒前
14秒前
研友_VZG7GZ应助lipb采纳,获得10
14秒前
14秒前
大小罐子发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
情怀应助赵丫丫采纳,获得10
16秒前
bkagyin应助Shonso采纳,获得10
16秒前
16秒前
打打应助向守卫采纳,获得10
16秒前
18529403720发布了新的文献求助10
17秒前
luming完成签到 ,获得积分10
17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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7776530
关于积分的说明 16231049
捐赠科研通 5186584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775455
邀请新用户注册赠送积分活动 1758546
关于科研通互助平台的介绍 1642192