Rational construction of direct Z-scheme doped perovskite/palygorskitenanocatalyst for photo-SCR removal of NO: Insight into the effect of Ceincorporation

Xiazhang Li *, Haiyang Shi , Xiangyu Yan , ShixiangZuo , Yuying Zhang , Qun Chen , Chao Yao *,Chaoying Ni*，Journal of Catalysis 369 (2019) 190–200

原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951718304391?dgcid=author

針對脫硝催化劑低溫活性差，抗硫抗水性弱，成本高的難題，本團(tuán)隊(duì)近年來嘗試將光驅(qū)動引入傳統(tǒng)SCR催化脫硝體系，基于“固溶析出相”的理念，以天然凹凸棒石（坡縷石）為基體，相繼設(shè)計(jì)了Mn離子摻雜type-I型（ChemicalEngineeringJournal, 2017, 320, 211-221），Ni離子摻雜type-II型photo-SCR催化劑（Applied Catalysis B: Environmental，2018，231， 92–100）,巧妙解決了光生載流子易復(fù)合的難題，并構(gòu)建了石墨烯介質(zhì)的間接Z-Scheme（Journal of Catalysis，2018，357，59–68），氮摻雜碳量子點(diǎn)修飾的直接Z-Scheme催化劑（ACS Sustainable Chem. Eng, 2018, 6，6, 10616?10627），解決了光生電荷遷移后氧化還原活性變差的難題。本工作在此基礎(chǔ)上，在鈣鈦礦中引入Ce離子，通過費(fèi)米能級的調(diào)控引導(dǎo)在凹凸棒石表面形成摻雜PrFeO₃/CeO₂直接Z-Scheme“固溶析出相”異質(zhì)結(jié)，無須傳導(dǎo)介質(zhì)，有效提升了光能吸收，保持了高氧化還原活性的同時表現(xiàn)出良好的低溫抗硫抗水性。該工作得到了國家自然科學(xué)基金（51674043）和江蘇省國際科技合作項(xiàng)目（BZ2015040）的資助，同時得到了美國特拉華大學(xué)電鏡中心主任倪超英教授的大力支持。