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Insight into the role of copper in the promoted photocatalytic removal of NO using Zn2-xCuxCr-CO3 layered double hydroxide
Chemosphere ( IF 5.778 ) Pub Date : 2021-02-22 , DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.130030
J. Fragoso; M.A. Oliva; L. Camacho; M. Cruz-Yusta; G. de Miguel; F. Martin; A. Pastor; I. Pavlovic; L. Sánchez

In this work the ability of Zn2-xCuxCr-CO3 layered double hydroxides (LDHs) as highly efficient DeNOx photocatalysts was studied. LDHs with x = 0, 0.2 and 0.4 were prepared using a coprecipitation method. The samples were characterized by different techniques such as XRD, XPS, FT-IR, ICP-MS, TG, SBET, SEM and Diffuse reflectance (DR). The increased amount of copper ions in the LDH layers gave rise to slight changes in the structure and morphology and an important variation of the optical properties of the LDHs. The prepared ZnCuCr–CO3 photocatalysts exhibited favourable conversion efficiency (51%) and an extraordinary selectivity (97%) for the photochemical NO abatement. The photochemical mechanism was elucidated from DOS, EPR, Femtosecond transient absorption and in-situ DRIFTS studies. The results suggested that the presence of Cu2+ ions in the LDH framework introduced new states in the valence band states, thus favouring the production and mobility of e/h+ charge carriers and a greater production of O2 and OH.



中文翻译:

洞悉铜在使用Zn 2-x Cu x Cr-CO 3层状双氢氧化物促进光催化去除NO中的作用

在这项工作中,研究了Zn 2-x Cu x Cr-CO 3层状双氢氧化物(LDHs)作为高效DeNOx光催化剂的能力。使用共沉淀法制备x = 0、0.2和0.4的LDH。通过不同的技术对样品进行表征,例如XRD,XPS,FT-IR,ICP-MS,TG,SBET,SEM和漫反射率(DR)。LDH层中铜离子含量的增加导致LDH的结构和形态发生轻微变化,并且光学性能发生了重要变化。制备的ZnCuCr–CO 3光催化剂显示出良好的转化效率(51%)和非凡的选择性(97%),可用于减少光化学NO的排放。通过DOS,EPR,飞秒瞬态吸收和原位DRIFTS研究阐明了光化学机理。结果表明,铜的存在2+离子在LDH框架在价带中的状态引入了新的状态,因此有利于生产和e的流动性- / H +电荷载体和一个更大的生产的 ö 2 - OH 。

更新日期:2021-03-02
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