Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Wu Zhengyan vom Hefei Institute of Physical Science der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) hat kürzlich einen hocheffizienten Z-Schema-Photokatalysator zur Bekämpfung von Verunreinigungen in Wasser eingeführt. Diese neue Lösung wurde in veröffentlicht ACS Angewandte Nanomaterialien.
Die rasante Industrialisierung hat in den letzten Jahren zu immer stärkeren Umweltbelastungen geführt. Dabei sind verschiedene organische Schadstoffe im Wasser zu einer großen Bedrohung für die menschliche Gesundheit und die Sicherheit von Ökosystemen weltweit geworden. Daher ist ein wirksamer Behandlungsansatz derzeit eine dringende Aufgabe zur Eliminierung organischer Schadstoffe geworden.
In dieser Forschung wurde nachgewiesen, dass der Photokatalysator Bi2WO6(CdTeQDs/2DBWO) mit einem riesigen eingebauten elektrischen Feld (BEF) die Dissoziation von Exzitonen und die Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies extrem fördert. Die Forscher zeigten, dass BEF eine positive Rolle im photokatalytischen Prozess spielt und die Photoabbaueffizienz von Phenol, Rhodamin B und Tetracyclin durch BEF viel höher ist als die von reinem Bi2WO6 unter sichtbarem Licht.
Verglichen mit dem kommerziellen TiO2-Photokatalysator hat der selbsthergestellte CdTeQDs/2DBWO-Photokatalysator einen leichten Vorteil in der photokatalytischen Effizienz für Schadstoffe. Aufgrund des komplizierten Syntheseverfahrens und der hohen Kosten gibt es jedoch noch einige Schwierigkeiten bei der praktischen Anwendung von selbst hergestellten Photokatalysatoren.
Diese Studie eröffnet einen neuen Weg zum Design hocheffizienter Photokatalysatoren.
Pengqi Yang et al, CdTe Quantum Dot/Bi2WO6-Nanoblatt-Photokatalysatoren mit einem riesigen eingebauten elektrischen Feld zur verbesserten Entfernung persistenter organischer Schadstoffe, ACS Angewandte Nanomaterialien (2022). DOI: 10.1021/acsanm.2c00155