Citation: Huishan Zhai, Xiaolei Liu, Zeyan Wang, Yuanyuan Liu, Zhaoke Zheng, Xiaoyan Qin, Xiaoyang Zhang, Peng Wang, Baibiao Huang. ZnO nanorod decorated by Au-Ag alloy with greatly increased activity for photocatalytic ethylene oxidation[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2020, 41(10): 1613-1621. doi: S1872-2067(19)63473-X
贵金属Au-Ag合金修饰ZnO用于光催化高效降解乙烯
活性测试表明,在ZnO负载了单独的Au或Ag颗粒后,乙烯降解效率分别是纯ZnO的17.5和26.8倍,光催化活性大幅增加.而当ZnO成功负载Au-Ag合金后,光催化活性进一步提高到纯ZnO的94.8倍.紫外-可见光谱结果表明,由于表面等离子体共振(SPR)效应,Au-Ag合金改性后的ZnO显示出很强的可见光吸收.同时,较高的光电流密度表明AuAg/ZnO具有有效的载流子分离能力.因此,等离子体Au-Ag双金属合金纳米粒子的协同作用和有效的载流子分离能力共同带来了乙烯氧化的优异光催化活性.催化剂稳定性测试表明,Ag/ZnO的光催化稳定性非常差,在10次循环后活性下降很多,而Au/ZnO和AuAg/ZnO在10次循环后光催化稳定性非常好.结合XPS分析可知,Ag单质颗粒可以容易地光氧化成为Ag2O,造成活性降低,而Au-Ag由于形成了合金结构,不易被氧化,因而变得异常稳定.最终我们得到了高活性、高稳定性的AuAg/ZnO光催化剂.这项工作提出了在实际生产中使用金属合金作为助催化剂去除乙烯的新思路,具有良好的应用前景.
English
ZnO nanorod decorated by Au-Ag alloy with greatly increased activity for photocatalytic ethylene oxidation
-
-
[1] T. K. San, A. L. Rogach, F. J. Ckel, T. A. Klar, J. Feldmann, Adv. Mater., 2010, 22, 1805-1825.
-
[2] P. K. Jain, X. H. Huang, I. H. El-Sayed, M. A. El-Sayed, Acc. Chem. Res., 2008, 41, 1578-1586.
-
[3] Y. Q. Wu, P. Wang, X. L. Zhu, Q. Q. Zhang, Z. Y. Wang, Y. Y. Liu, G. Z. Zou, Y. Dai, M. H. Whangbo, B. B. Huang, Adv. Mater., 2018, 30, 1704342.
-
[4] Y. Q. Wu, P. Wang, Z. H. Guan, J. X. Liu, Z. Y. Wang, Z. K. Zheng, S. Y. Jin, Y. Dai, M. H. Whangbo, B. B. Huang, ACS Catal., 2018, 8, 10349-10357.
-
[5] X. Z. Liang, P. Wang, M. M. Li, Q. Q. Zhang, Z. Y. Wang, Y. Dai, X. Y. Zhang, Y. Y. Liu, M. H. Whangbo, B. B. Huang, Appl. Catal. B:Environ., 2018, 220, 356-361.
-
[6] X. Z. Liang P. Wang, B. B. Huang, Q. Q. Zhang, Z. Y. Wang, Y. Y. Liu, Z. K. Zheng, X. Y. Qin, X. Y. Zhang, Y.Dai, J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 1647-1657.
-
[7] H. L. Zheng, Z. Y. Jiang, H. S, Zhai, Z. K. Zheng, P. Wang, Z. Y. Wang, Y. Y. Liu, X. Y. Qin, X. Y. Zhang, B. B. Huang, Appl. Catal. B:Environ., 2019, 243, 381-385.
-
[8] Z. H. Guan, Y. Q. Wu, P. Wang, Q. Q. Zhang, Z. Y. Wang, Z. K. Zheng, Y. Y. Liu, Y. Dai, M. H. Whangbo, B. B. Huang, Appl. Catal. B:Environ., 2019, 245, 522-527.
-
[9] J. J. Wu, C. H. Tseng, Appl. Catal. B:Environ., 2006, 66, 51-57.
-
[10] H. J. Yan, J. H. Yang, G. J. Ma, G. P. Wu, X. Zong, Z. B. Lei, J. Y. Shi, C. Li, J. Catal., 2009, 266, 165-168.
-
[11] T. Kamegawa, S. Matsuura, H. Seto, H. Yamashita, Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 916-919.
-
[12] G. Gao, Y. Jiao, E. R. Waclawik, A. Du, J. Am. Chem. Soc., 2016, 13, 6292-6297.
-
[13] Y. Zhang, N. Zhang, Z. R. Tang, Y. J. Xu, ACS Sustain. Chem. Eng., 2013, 1, 1258-1266.
-
[14] X. Y. Pan, Y. J. Xu, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 1879-1886.
-
[15] A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 586-589.
-
[16] P. Wang, B. Huang, X. Qin, X. Zhang, Y. Dai, J. Wei, M. Whangbo, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 7931-7933.
-
[17] S. Mukherjee, F. Libisch, N. Large, O. Neumann, L. V. Brown, J. Cheng, J. B. Lassiter, E. A. Carter, P. Nordlander, N. J. Halas, Nano Lett., 2013, 13, 240-247.
-
[18] A. Tanaka, K. Nakanishi, R. Hamada, K. Hashimoto, H. Kominami, ACS Catal., 2013, 3, 1886-1891.
-
[19] A. Tanaka, Y. Nishino, S. Sakaguchi, T. Yoshikawa, K. Imamura, K. Hashimoto, H. Kominami, Chem. Commun., 2013, 49, 2551-2553.
-
[20] H. B. He, S. S. Xue, Z. Wu, C. L. Yu, K. Yang, G. M. Peng, W. Q. Zhou, D. H. Li, Chin. J. Catal., 2016, 37, 1841-1580.
-
[21] K. Yang, X. X. Li, C. L. Yu, D. B. Zeng, F. Y. Chen, K. L. Zhang, W. Y. Huang, H. B. Ji, Chin. J. Catal., 2019, 40, 796-818.
-
[22] J. Tian, R. Y. Liu, Z. Liu, C. L.Yu, M. C. Liu, Chin. J. Catal., 2017, 38, 1999-2008.
-
[23] C. L. Yu, H. B. He, X. Q. Liu, J. L. Zeng, Z. Liu, Chin. J. Catal., 2019, 40, 1212-1221.
-
[24] W. Li, C. Feng, S. Dai, J. Yue, F. Hua, H. Hou, Appl. Catal. B:Environ., 2015, 168, 465-471.
-
[25] C. Y. Hu, X. Chen, J. B. Jin, Y. Han, S. M. Chen, H. X. Ju, J. Cai, Y. R. Qiu, C. Gao, C. M. Wang, Z. M. Qi, R. Long, L. Song, Z. Liu, Y. J. Xiong, J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 7807-7814.
-
[26] Y. N. Li, L. Wang, J. X. Low, D. Wu, C. Y. Hu, W. B. Jiang, J. Ma, C. M. Wang, R. Long, L. Song, H. X. Xu, Y. J. Xiong, Chin. Chem. Lett., 2019, DOI:10.1016/j.cclet. 2019.04.022.
-
[27] R. Long, Y. Li, Y. Liu, S. M. Chen, X. S. Zheng, C. Gao, C. H. He, N. S. Chen, Z. M. Qi, L. Song, J. Jiang, J. F. Zhu, Y. J. Xiong, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 448-4492.
-
[28] W. Ye, S. M. Chen, M. S. Ye, C. H. Ren, J. Ma, R. Long, C. M. Wang, J. Yang, L. Song, Y. J. Xiong, Nano Energy, 2017, 39, 532-538.
-
[29] M. Q. Li, N. Zhang, R. Long, W. Ye, C. M. Wang, Y. J. Xiong, Small, 2017, 13, 1604173.
-
[30] S. Neatu, J. A. Macia-Agullo, P. Concepcion, H. Garcia, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 15969-15976.
-
[31] A. Wang, Y. P. Hsieh, Y. F. Chen, C. Y. Mou, J. Catal., 2006, 237, 197-206.
-
[32] M. Tahir, B. Tahir, N. A. S. Amin, Appl. Catal. B:Environ., 2017, 204, 548-560.
-
[33] Q. Wang, X. Wang, M. Zhang, G. Li, S. Gao, M. Y. Li, Y. Q. Zhang, J. Colloid Interface Sci., 2016, 463, 308-316.
-
[34] C. H. Han, X. Z. Yang, G. J. Gao, J. Wang, H. L. Lu, J. Liu, M. Tong, X. Y. Liang, Green Chem., 2014, 16, 3603-3615.
-
[35] M. E. Saltveit, Postharvest Biol. Technol., 1999, 15, 279-292.
-
[36] N. Keller, M. Ducamp, D. Robert, V. Keller, Chem. Rev., 2013, 113, 5029-5070.
-
[37] A. D. Belapurkar, V. S. Kamble, G. R. Dey, Mater. Chem. Phys., 2010, 123, 801-805.
-
[38] S. Kumar, A. G. Fedorov, J. L. Gole, Appl. Catal. B:Environ., 2005, 57, 93-107.
-
[39] D. Z. Li, H. J. Huang, X. Chen, Z. X. Chen, W. J. Li, D. Ye, X. J. Fu, Solid State Chem., 2007, 180, 2630-2634.
-
[40] H. N. Huang, H. L. Li, Z. Y. Wang, P. Wang, Z. K. Zheng, Y. Y. Liu, Y. Dai, Y. J. Li, B. B. Huang, Chem. Eng. J., 2019, 361, 1089-1097.
-
[41] S. M. Thalluri, M. G. Saracco, J. Barber, N. Russo, Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53, 2640-2646.
-
[42] X. X. Chen, R. Li, X. Y. Pan, X. T. Huang, Z. G. Yi, Chem. Eng. J., 2017, 320, 644-652.
-
[43] X. L. Liu, H. S. Zhai, P. Wang, Q. Q. Zhang, Z. Y. Wang, Y. Y. Liu, Y. Dai, B. B. Huang, X. Y. Qin, X. Y. Zhang, Catal. Sci. Technol., 2019, 9, 652-658.
-
[44] Y. Zheng, L. Zheng, Y. Zhan, X. Lin, Q. Zheng, K. Wei, Inorg. Chem., 2007, 46, 6980-6986.
-
[45] P. Dong, B. Yang, C. Liu, F. Xu, X. Xi, RSC Adv., 2017, 7, 947-956.
-
[46] S. Samanta, S. Martha, K. Parida, ChemCatChem, 2014, 6, 1453-1462.
-
[47] J. Liu, S. Zou, L. Xiao, J. Fan, Catal. Sci. Technol., 2014, 4, 441-446.
-
[48] Y. An, Y. Y. Liu, P. F. An, J. C. Dong, B. Y. Xu, Y. Dai, X. Y. Qin, X. Y. Zhang, M. H. Whangbo, B. B. Huang, Angew. Chem. Int. Ed., 2017,129, 3082-3086.
-
[49] G. Wang, B. B. Huang, X. C. Ma, Z. Y. Wang, X. Y. Qin, X. Y. Zhang, Y. Dai, M. H. Whangbo, Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 4810-4813.
-
[50] L. Q. Ye, J. Y. Liu, C, Q. Gong, L. H. Tian, T. Y. Peng, L. Zan, ACS Catal., 2012, 2, 1677-1683.
-
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 3
- 文章访问数: 490
- HTML全文浏览量: 16

下载: