Chemical design and DFT approach of heterojunction photocatalysts for CO2 reduction
用于 CO2 还原的异质结光催化剂的化学设计和 DFT 方法
基本信息
- 批准号:22KF0285
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2023
- 资助国家:日本
- 起止时间:2023-03-08 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A simple chemical synthesis was used to prepare mixed metal oxide namely calcium ferrite (CaFe2O4). Different amounts of CaFe2O4 were mixed with right amount of urea and calcined in a muffle furnace to make graphitic carbon nitride(g-C3N4)-CaFe2O4 heterojunction. The photodegradation of ciprofloxacin and phenol was evaluated using as-synthesized composites. Improved photocatalytic performance of composite was confirmed by electrochemical and X-ray photoelectron spectroscopy analyses. Scavenging studies and electron spin resonance spectra were used to determine active species responsible for the photodegradation process. Depending on these results, the Z-scheme charge transfer pathway is proposed and confirmed. In October 2022, this work was published in Chemical Engineering Journal. In next work, hydrothermal method was used to prepare copper cobaltite (CuCo2O4) and formed a heterojunction with g-C3N4 nanotubes. Using platinum (Pt) as a co-catalyst in as-synthesized heterojunction we evaluated its performance towards photocatalytic hydrogen evolution reaction using aqueous triethanolamine solution. Two different techniques namely photo-reduction and chemical reduction were used for reducing the Pt nanoparticles over CuCo2O4/g-C3N4 composites. The photocatalytic performance was evaluated towards H2 evolution. Mechanism for the enhanced performance in the photo-reduced Pt over the composite is evaluated based on various analytical techniques such as TEM and EXAFS. Mechanism for charge transfer is proposed. The work will soon be submitted for evaluation to reputed journal.
一种简单的化学合成用于制备混合金属氧化钙铁酸钙(CAFE2O4)。将不同量的Cafe2O4与适量的尿素混合,并在炉子炉中钙化,以制成石墨氮化碳(G-C3N4)-CAFE2O4杂结。使用AS合成复合材料评估环丙沙星和苯酚的光降解。通过电化学和X射线光电子光谱分析证实了复合材料的光催化性能。清除研究和电子自旋共振光谱用于确定负责光降解过程的活性物种。根据这些结果,提出并确认了Z-Scheme电荷转移途径。 2022年10月,这项工作发表在化学工程杂志上。在下一项工作中,使用热液方法制备钴矿石(CUCO2O4),并用G-C3N4纳米管形成异晶。使用铂(PT)作为AS合成杂结中的共催化剂,我们使用三乙醇胺溶液评估了其对光催化氢进化反应的性能。两种不同的技术,即使用摄影和化学还原来减少PT纳米颗粒上的CUCO2O4/G-C3N4复合材料。对H2进化的光催化性能进行了评估。基于TEM和EXAF等各种分析技术,评估了复合材料上光降低的PT性能增强性能的机制。提出了电荷转移的机制。这项工作将很快提交给著名的期刊进行评估。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Simple tactic polycondensation synthesis of Z-scheme Quasi-Polymeric g-C3N4/CaFe2O4 composite for enhanced photocatalytic water depollution via p-n heterojunction
- DOI:10.1016/j.cej.2022.139758
- 发表时间:2022-10
- 期刊:
- 影响因子:15.1
- 作者:Sulakshana Shenoy;Chitiphon Chuaicham;T. Okumura;S. Karthikeyan;K. Sasaki
- 通讯作者:Sulakshana Shenoy;Chitiphon Chuaicham;T. Okumura;S. Karthikeyan;K. Sasaki
Fabrication of Reduced Ag Nanoparticle Using Crude Extract of Cinnamon Decorated on ZnO as a Photocatalyst for Hexavalent Chromium Reduction
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- DOI:10.3390/catal13020265
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:Rizki Intan Nurul;Inoue Takumi;Chuaicham Chitiphon;Shenoy Sulakshana;Srikhaow Assadawoot;Sekar Karthikeyan;Sasaki Keiko
- 通讯作者:Sasaki Keiko
Bio-reduced Ag nanoparticle decorated on ZnO for enhancement of photocatalytic reduction of hexavalent chromium and photocatalytic degradation of rhodamine B
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- DOI:10.1016/j.jallcom.2023.168797
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:6.2
- 作者:Chuaicham Chitiphon;Rizki Intan Nurul;Sekar Karthikeyan;Shenoy Sulakshana;Srikhaow Assadawoot;Trakulmututa Jirawat;Sasaki Keiko
- 通讯作者:Sasaki Keiko
Unveiling the influence of Fe2O3 nanoparticles on CuxO-TiO2(B) nanofibers for dual Z-scheme electron transfer visible light photocatalysts: investigation on local atomic structures and electronic properties
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- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Preeyanghaa Mani;Chuaicham Chitiphon;Shenoy Sulakshana;Vellaichamy Balakumar;Li Wei;Manokaran Kamaraj;Varathan Elumalai;Neppolian Bernaurdshaw;Ohtani Bunsho;Sasaki Keiko;Sekar Karthikeyan
- 通讯作者:Sekar Karthikeyan
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