Como materia prima química importante, el peróxido de hidrógeno (H2 O2 ) se aplica ampliamente en diversos aspectos de la industria y la vida. El método industrial de las antraquinonas para el H2 O2 La producción tiene graves defectos, como la alta contaminación y el consumo de energía. Mediante el uso de energía mecánica ubicua, el H2 piezocatalítico O2 La evolución ha demostrado ser una estrategia prometedora, pero su progreso se ve obstaculizado por una eficiencia de conversión de energía insatisfecha.
Bi4 O5 hermano2 Se considera un material fotocatalítico muy atractivo debido a su estructura sándwich única, excelente estabilidad química, buena capacidad de captura de luz visible y estructura de banda adecuada. Aspirado por su estructura cristalina no centrosimétrica, el rendimiento piezoeléctrico ha comenzado a entrar en la visión de los investigadores recientemente.
Sin embargo, su potencial como piezocatalizador eficiente está lejos de ser explotado, especialmente los impactos de los defectos en la piezocatálisis y el H2 piezocatalítico. O2 producción sobre Bi4 O5 hermano2 sigue siendo escasa. Por lo tanto, la piezocatálisis impulsada por energía mecánica proporciona un método prometedor para H2 O2 Síntesis a partir de agua pura con gran atracción.
Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Hongwei Huang de la Universidad de Geociencias de China informó sobre excelentes propiedades piezocatalíticas de H2. O2 rendimiento de evolución que se logró sobre el ultradelgado Bi4 O5 hermano2 nanohojas con vacantes de oxígeno apropiadas y reveló el mecanismo por el cual la estructura delgada y las vacantes de oxígeno mejoran colectivamente la actividad piezocatalítica.
Los resultados fueron publicados en el Chinese Journal of Catalysis .
Bi4 ultrafino O5 hermano2 Las nanohojas con concentraciones controlables de vacantes de oxígeno se sintetizan mediante un método solvotérmico de un solo paso ajustando la proporción de agua a etilenglicol. Experimentos y cálculos teóricos han demostrado que Bi4 O5 hermano2 con vacantes de oxígeno apropiadas exhibe un rendimiento espectacular para el H2 piezocatalítico O2 producción.
Por un lado, las vacantes de oxígeno y la estructura delgada aumentan en gran medida las propiedades piezoeléctricas y el potencial piezoeléctrico del Bi4. O5 hermano2 , que mejoran la separación y transferencia de cargas piezoinducidas. Por otro lado, las vacantes de oxígeno promueven la adsorción y activación de oxígeno en la superficie del Bi4. O5 hermano2 y conducen a una disminución constante de la energía libre de Gibbs de la vía de reacción.
Por lo tanto, el H2 piezocatalítico O2 rendimiento de producción de Bi4 O5 hermano2 con vacantes de oxígeno apropiadas es mayor que la de otros piezocatalizadores comúnmente utilizados.
Más información: Hao Cai et al, Nanohojas ultrafinas de Bi4O5Br2 mediadas por vacantes de oxígeno para la generación eficiente de hidrógeno con peróxido piezocatalítico en agua pura, Chinese Journal of Catalysis (2024). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64591-7
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
