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Au‐Decorated ZnO Nanorod Powder and Its Application in Photodegradation of Organic Pollutants in the Visible Region
Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science ( IF 2 ) Pub Date : 2021-02-26 , DOI: 10.1002/pssa.202000737 Chujun Yao 1 , Jiamin Lin 1 , Lequn Li 1 , Kai Jiang 2 , Zhigao Hu 2 , Ning Xu 1 , Jian Sun 1, 3 , Jiada Wu 1, 4
Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science ( IF 2 ) Pub Date : 2021-02-26 , DOI: 10.1002/pssa.202000737 Chujun Yao 1 , Jiamin Lin 1 , Lequn Li 1 , Kai Jiang 2 , Zhigao Hu 2 , Ning Xu 1 , Jian Sun 1, 3 , Jiada Wu 1, 4
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A simple, green, and cost‐effective approach to synthesizing powdered Au‐decorated ZnO (ZnO–Au) nanorods having high photocatalytic activity by growing ZnO nanorods and decorating the grown ZnO nanorods with Au nanoparticles via hydrothermal reactions is reported. The morphology and structure of the synthesized samples are characterized by field‐emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, selected‐area electron diffraction, X‐ray diffraction and Raman backscattering measurements. The optical properties are examined through optical absorbance and photoluminescence measurements. The ZnO nanorods have a hexagonal wurtzite structure, whereas the Au nanoparticles are uniformly distributed on the surfaces of the ZnO nanorods and present a face‐centered cubic structure. Compared with bare ZnO nanorods, the synthesized ZnO–Au nanorods exhibit a significant increase in ultraviolet and visible light absorption and noticeable quenching of PL, revealing efficient generation of electron–hole pairs by light excitation in a wide spectral region and effective suppression of recombination of photogenerated electrons and holes. In addition to the enhanced photocatalytic activity in the ultraviolet region, the ZnO–Au nanorods are expected to have a high visible photocatalytic activity and good stability as visible photocatalysts, which are demonstrated by the photodegradation of organic Rhodamine B and methylene blue dyes under visible light illumination.
中文翻译:
Au修饰的ZnO纳米棒粉末及其在可见区光解中的应用
报道了一种简单,绿色且具有成本效益的方法,该方法通过生长ZnO纳米棒并通过水热反应用Au纳米颗粒装饰生长的ZnO纳米棒来合成具有高光催化活性的金粉装饰的ZnO(ZnO–Au)纳米棒。合成样品的形貌和结构通过场发射扫描电子显微镜,透射电子显微镜,选择区域电子衍射,X射线衍射和拉曼背散射测量进行表征。通过光学吸收率和光致发光测量来检查光学性质。ZnO纳米棒具有六方纤锌矿结构,而Au纳米颗粒均匀地分布在ZnO纳米棒的表面上,呈现出面心立方结构。与裸露的ZnO纳米棒相比,合成的ZnO–Au纳米棒对紫外和可见光的吸收显着增加,并且PL显着淬灭,揭示了通过在宽光谱范围内的光激发有效生成电子-空穴对,并有效抑制了光生电子和空穴的复合。ZnO–Au纳米棒除了在紫外区具有增强的光催化活性外,还有望具有较高的可见光催化活性和作为可见光催化剂的良好稳定性,这在可见光下可通过有机罗丹明B和亚甲基蓝染料的光降解来证明。照明。揭示了通过在宽光谱范围内的光激发有效产生电子-空穴对,并有效抑制了光生电子和空穴的复合。ZnO–Au纳米棒除了在紫外区具有增强的光催化活性外,还有望具有较高的可见光催化活性和作为可见光催化剂的良好稳定性,这在可见光下可通过有机罗丹明B和亚甲基蓝染料的光降解来证明。照明。揭示了通过在宽光谱范围内的光激发有效产生电子-空穴对,并有效抑制了光生电子和空穴的复合。ZnO–Au纳米棒除了在紫外区具有增强的光催化活性外,还有望具有较高的可见光催化活性和作为可见光催化剂的良好稳定性,这在可见光下可通过有机罗丹明B和亚甲基蓝染料的光降解来证明。照明。
更新日期:2021-05-05
中文翻译:
Au修饰的ZnO纳米棒粉末及其在可见区光解中的应用
报道了一种简单,绿色且具有成本效益的方法,该方法通过生长ZnO纳米棒并通过水热反应用Au纳米颗粒装饰生长的ZnO纳米棒来合成具有高光催化活性的金粉装饰的ZnO(ZnO–Au)纳米棒。合成样品的形貌和结构通过场发射扫描电子显微镜,透射电子显微镜,选择区域电子衍射,X射线衍射和拉曼背散射测量进行表征。通过光学吸收率和光致发光测量来检查光学性质。ZnO纳米棒具有六方纤锌矿结构,而Au纳米颗粒均匀地分布在ZnO纳米棒的表面上,呈现出面心立方结构。与裸露的ZnO纳米棒相比,合成的ZnO–Au纳米棒对紫外和可见光的吸收显着增加,并且PL显着淬灭,揭示了通过在宽光谱范围内的光激发有效生成电子-空穴对,并有效抑制了光生电子和空穴的复合。ZnO–Au纳米棒除了在紫外区具有增强的光催化活性外,还有望具有较高的可见光催化活性和作为可见光催化剂的良好稳定性,这在可见光下可通过有机罗丹明B和亚甲基蓝染料的光降解来证明。照明。揭示了通过在宽光谱范围内的光激发有效产生电子-空穴对,并有效抑制了光生电子和空穴的复合。ZnO–Au纳米棒除了在紫外区具有增强的光催化活性外,还有望具有较高的可见光催化活性和作为可见光催化剂的良好稳定性,这在可见光下可通过有机罗丹明B和亚甲基蓝染料的光降解来证明。照明。揭示了通过在宽光谱范围内的光激发有效产生电子-空穴对,并有效抑制了光生电子和空穴的复合。ZnO–Au纳米棒除了在紫外区具有增强的光催化活性外,还有望具有较高的可见光催化活性和作为可见光催化剂的良好稳定性,这在可见光下可通过有机罗丹明B和亚甲基蓝染料的光降解来证明。照明。