过氧化氢(H 2 O 2 )是一种重要的绿色化学物质，在动力和环境使用中渐渐的遭到重视。但是，日渐添加的市场需求和传统蒽醌法缺少可持续性所发生的抵触促进人们探究H 2 O 2 出产的代替办法。太阳能驱动的光催化使用光能和光催化剂，为出产H 2 O 2 供应了一条很有出路的途径，并因其可持续性而遭到广泛重视，但其功率常常遭到O 2 在水相中有限的溶解度和传质的阻止。

  关键1. 作者提出了一种简略的战略来制备具有不对称疏水性的双层(2L)Janus纤维膜光催化剂，用于将O 2 高效光催化还原为H 2 O 2 。其间，膜的顶层由超疏水聚四氟乙烯(PTFE)纤维组成，改性氮化碳(mCN)均匀涣散在纤维上。然后将具有疏水性-CF 2 和亲水性-SO 3 -基团的两亲性Nafion(Naf)离聚物喷涂到该层上，调理其疏水性和微环境。底层由具有高疏水性的PTFE纤维组成。

  关键2. 顶层的适度疏水性和精密的结构装备使大多数mCN可以与有用的TPI一同露出，取得满足的O 2 供应。一起，分级膜内丰厚的疏水腔，特别是在更疏水的底层中，答应气体O 2 的有用贮存和及时输送到mCN光催化剂邻近的TPI。

  关键3. 优化的膜光催化剂(2L-mCN/F-Naf；F，PTFE)的精密结构装备和不对称疏水性特征使大多数mCN露出在气-液-固三相界面，使气态O 2 在分级膜内快速传质，然后添加mCN光催化剂邻近的部分O 2 浓度。因而，优化的2L-mCN/F-Naf膜光催化剂表现出明显的光催化H 2 O 2 发生活性，在可见光照射下到达5.38 mmol g -1 h -1 的速率，而且具有十分杰出的光催化稳定性。

  该发现供应了一种简略的战略来调理光催化剂的微环境，并最大极限地进步TPI的功率，使满足的O 2 供应到光催化剂外表，来提高光催化活性。

  图2.（a）mCN的FESEM、（b）TEM和（c）暗场TEM及相应的EDX元素图画。（d）CN和mCN的高分辨率C 1s和K 2p XPS以及（e）高分辨率N 1s XPS。（e）插图：符号的N位点是指K或许的锚定位点。

  图4.（a）2L-mCN/F-Naf纤维膜的XPS。插图：高分辨率F 1s XPS。2L-mCN/F-Naf膜的高分辨率（b）C 1s、（C）S 2p和（d）N 1s XPS。（e，f）具有和不具有Nafion离聚物改性的2L-mCN/f膜上的乙醇水液滴(5体积%乙醇)的接触角。（e）和（f）的顶部和底部别离显现了液滴在不同膜上的相片及其相应的接触角值。

上一篇：清华大学深圳世界研究生院张正华团队在过氧化氢分布式电组成方向获得新进展
下一篇：2024-2030年中国聚四氟乙烯衬里管行业市场供需态势及未来趋势研判报告

相关新闻

相关产品