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Hierarchical loading of CuO on SiO_(2) aerogel@high crystalline TiO_(2) nanofibers for efficiently photocatalytic reduction of co.(2) without sacrificial agent

引用

Nano Research 2022年第5期15卷 3872-3879页

作者： Man Wen Beibei Ren Xiangzhi Ye Jianxiong He Hong Jiang Chunrong Xiong State Key Laboratory of Marine Resource Utilization in South China Sea Special Glass Key Lab of Hainan ProvinceHainan Provincial Fine Chemical Engineering Research CenterHainan UniversityHaikou 570228China hainan haikong special glass techology co. Ltd.Chengmai 571900China

Silica aerogel was prepared by a sol-gel method with co.bination of freeze drying.The aerogel was filled with TiCl4 in autoclave and used to fabricate a hierarchical structure of TiO_(2) nanofiber shell and SiO_(2) aerogel co.e(SiO_(2)@TiO_(2)).The TiO_(2) nanofibers with a diameter of 10-15 nm were highly crystalline and mainly grew along the(101)or(001)planes,favoring charge migration along the growth axis of the fibers.The photoluminescence(PL)emission spectra show that the TiO_(2) nanofibers exhibited much lower PL intensity than P25.The free standing TiO2 nanofibers loaded with CuO had a band gap of 3.04 eV.When CuO was hierarchically loaded on the nanofiber surface and into the aerogel co.e(SiO_(2)/CuO@TiO_(2)/CuO),the absorption edge significantly red shifted,and the band gap was further narrowed to 2.66 eV.Meanwhile,Fe^(3+)implanted TiO_(2) nanofibers on the aerogel surface(SiO_(2)@Fe-TiO_(2))were also fabricated in the same strategy.The CuO loaded nanofibers(SiO_(2)/CuO@Fe-TiO_(2)/CuO)had a band gap of 2.62 eV.The photocatalytic reduction of co.(2) was performed under light irradiation by a 300 W Xe-lamp for 4 h.The methanol yield over the SiO_(2)/CuO@Fe-TiO_(2)/CuO reached~2,400 μmol·gcat^(-1) in the absence of sacrificial agent.

关键词： hierarchical structure fibrous morphology high crystallinity lattice doping without sacrificial agent

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