Branched core-shell a-TiO2@N-TiO2 nanospheres with gradient-doped N for highly efficient photocatalytic applications

光催化 锐钛矿 材料科学 兴奋剂 金红石 异质结 氧化剂 无定形固体 化学工程 纳米技术 催化作用 光电子学 化学 结晶学 有机化学 工程类
作者
Qingsong Zhang,Xiao Yang,Liu Yang,Yanjun Wen,Zhu Xiong,Lin Lei,Lin Wang,Qingyi Zeng
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier BV]
卷期号:34 (4): 107628-107628 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2022.06.051
摘要

A branched core-shell nanosphere composed of an anatase TiO2 (a-TiO2) core and a TiO2 nanobranch shell with gradient-doped N (a-TiO2@N-TiO2) is synthesized by a simple in situ doping method, in which mixed crystal anatase-rutile TiO2 (ar-TiO2) nanosphere is first prepared by oxidizing Ti using H2O2, and then is etched by NH3·H2O to form (NH4)2TiO3 nanobranches, which is converted into a-TiO2@N-TiO2 following an ambient annealing process. The diameter of a-TiO2 core is ∼500 nm, and the thickness of N-TiO2 branched shell is ∼100 nm with gradually increased N concentration from the bottom to the edge. Ultra-thin amorphous coating layers on the branches are also observed. The morphology of the composites could be further tuned by the amount of NH3·H2O, and its effect on the photocatalytic performance is also investigated. The optimized a-TiO2@N-TiO2 shows an outstanding hydrogen evolution rate of 308.1 µmol g−1 h−1 under air mass (AM) 1.5 illumination, and also exhibits highly active in photocatalytic degradation of various refractory organic pollutants, including organic dyes, phenols, antibiotics, and personal care products, with removal ratios higher than 96% after 2 h operation. This can be due to the gradient-doped N-TiO2 nanobranches, which not only provide bending band structure and defect level derived from the N impurities and O vacancies, resulting the formation of n-n+ heterojunctions to improve the charge separation, but also enhance the charge transfer at the liquid-solid interface due to the numerous nanobranches and amorphous coating layers.
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
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
111发布了新的文献求助10
3秒前
君为臣纲的应助被冷静代天采纳,获得10
3秒前
3秒前
我是老大的应助被Acklesism采纳,获得10
3秒前
无花果的应助被咕咕鸟采纳,获得50
3秒前
afengya发布了新的文献求助30
3秒前
溏心蛋发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI2S的应助被RAY1采纳,获得10
4秒前
4秒前
dtg的应助被孙奕帆采纳,获得50
4秒前
5秒前
小铁匠发布了新的文献求助10
5秒前
lan发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
李爱国的应助被Doctor Heat采纳,获得10
5秒前
轩辕白竹发布了新的文献求助100
5秒前
马华化完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
11发布了新的文献求助10
6秒前
bkagyin的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
传奇3的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
ding的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
7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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
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 8075073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9493569
关于积分的说明 21375150
捐赠科研通 7642618
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399732
关于科研通互助平台的介绍 2529383
邀请新用户注册赠送积分活动 2438320