Por que construímos nanocompósitos para a dessulfuração por oxidação fotocatalítica?

A tecnologia atual de hidrodessulfurização (HDS) é difícil de remover ao mínimo os tióis e os compostos tiofênicos refratários nos combustíveis. Além disso, a tecnologia HDS requer condições severas de operação, junto com outras desvantagens na dessulfuração profunda. Portanto, considerável atenção tem sido dada às técnicas não HDS, como adsorção, biodesulfurização e oxidação fotocatalítica, etc. Entre eles, a dessulfuração por oxidação fotocatalítica é a tecnologia de "química verde" mais ideal para a dessulfuração profunda em condições operacionais amenas. Alguns pesquisadores relataram o nanocompósito como um material funcional fotocatalítico eficaz do que o hospedeiro sozinho, como Nb6O17 @ Fe2O3, Matrizes de nanotubos Cu2O @ TiO2, etc.

Nanotubos de titanato atraíram grande atenção pela alta atividade fotocatalítica sob irradiação de luz ultravioleta. Contudo, titanatos têm uma lacuna de banda relativamente ampla e são utilizados apenas sob luz ultravioleta, assim, a atividade fotocatalítica é uma limitação. Além disso, quando Cu2O é usado como um fotocatalisador sozinho, é uma limitação o fato de que os elétrons e buracos excitados pela luz não podem ser transferidos com eficiência e são fáceis de recombinar. Algumas equipes de pesquisadores introduziram uma estratégia inovadora ao compor nanopartículas de Cu2O com nanotubos de titanato, o que resultará em uma resposta espectral visível mais forte e uma absorvância mais ampla. Esta tecnologia fornece uma nova abordagem para reduzir a energia do bandgap e prolongar a separação de pares de elétron-buraco foto-gerados, o que resultou em melhores atividades fotocatalíticas para fotodegradação de poluentes orgânicos de forma mais completa.

O aspecto mais significativo do meu estudo:Compostagem de nanopartículas de Cu2O com nanotubos de H2Ti3O7 como um fotocatalisador eficaz aplicado na dessulfuração, raramente foi relatado que a construção e aplicação de dessulfurização desses materiais funcionais antes de pesquisarmos. Inicialmente, a dessulfurização por oxidação fotocatalítica é a tecnologia de "química verde" mais ideal para dessulfuração profunda com condições operacionais suaves do que a tecnologia HDS atual. Próximo, Nós sintetizamos os nanotubos de trititanato. Pesquisas anteriores demonstraram que alguns titanatos em camadas eram fotocatalisadores melhores, e as nanofolhas e nanotubos correspondentes ainda mostraram atividades fotocatalíticas muito mais altas do que o composto em camadas original. Além disso, construímos o nanocompósito Cu2O @ H2Ti3O7, os compósitos nanoscroll mesoporosos possuem obviamente atividades fotocatalíticas mais altas do que as nanopartículas de óxido convidado ou os materiais em camadas do hospedeiro sozinhos. As pesquisas sugerem que materiais em camadas dopados com nanopartículas hóspedes podem não apenas reduzir o bandgap, mas também inibem a recombinação de pares elétron-buraco fotoinduzidos. Portanto, empregamos nanopartículas de Cu2O com nanotubos de H2T3O7 integrados por um método hidrotérmico fácil, mostra que o nanocompósito exibe excelente desempenho fotocatalítico devido à resposta espectral visível mais forte e absorvância mais ampla, esta pesquisa pode ajudar a desenvolver novos recursos energéticos (energia solar) e oxidar poluentes orgânicos para a proteção do meio ambiente.