DOI: 10.1016/j.polymer.2021.123892
本文从可见光照射下的有机染料降解、光氧化耦合和还原等方面研究了由表面修饰共轭聚合物点(CPdots)的TiO2纳米纤维组成的异质结构复合材料的光催化性能。利用可见光收集技术将CPdots的激发电子转移到可见光非活化、静电纺丝、介孔二氧化钛纳米纤维上以进行光催化。CPdots通过静电键合到TiO2纳米纤维上,并且每个CPdot在空间上均有一定的距离,因此水和试剂可以很容易地接触到TiO2纳米纤维。这使得可见光下的染料降解率为97%、氧化偶合效率高达98%、还原效率为90%。纳米纤维基光催化剂具有柔性和易操作性,光催化反应后只需清洗即可重复使用。
图1.PQ的合成步骤。
图2.PQ在氯仿溶液(2.5x10-6M)和固体膜中的紫外可见光谱(a)和荧光光谱(b)。插图是在365nm紫外线下拍摄的。
图3.(a)PQDs的SEM图像,(b)PVP和煅烧(MTFs)前后TiO2纳米纤维的FT-IR光谱。
图4.静电纺丝MTFs以及通过PQDs和MTFs-NH2的静电相互作用制备PQDs@MTFs的示意图。
图5.(a)MTFs,(b)MTFs-NH2和(c)PQDs@MTFs的SEM图像。
图6.(a)MTFs,(b)MTFs-NH2和(c)PQdot@MTFs的TEM图像。
图7.MTFs(▲)和PQDs@MTFs(●)的N2吸附-解吸等温线(a)和孔径分布(b)。
图8.使用不同光催化剂(10mg)在各种光照射时间下对RhB的光催化降解情况。[RhB]=20ppm。Ao和A分别对应于可见光照射之前和之后在553nm下的吸光度。
图9.在2h可见光照射下,各种清除剂(0.5mmol)对使用PQDs@MTFs降解RhB(20ppm)的影响。NaN3(33mg),IPA(30mg),KI(83mg),BQ(54mg)和CuCl2(67mg)分别充当1O2,•OH,h+,•O2和e-清除剂。
图10.PQDs@MTFs在RhB降解中的可重用性。Ao和A分别对应于每个步骤中在可见光照射之前和之后于553nm下的吸光度。
图11.(a)当存在PQDs@MTFs时,在不同辐照时间下,光还原过程中4-NP的UV-vis光谱变化。(b)当存在MTFs和PQ@MTFs时,在4h可见光辐照后,光还原过程中4-NP的UV-vis光谱变化。插图显示了339nm下4-NP的时间依赖性吸收。