具有3D三相界面的仿生可漂浮光催化材料、制备方法及其在光催化氮还原合成氨中的应用

    公开(公告)号:CN115970765A

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN202310105237.5

    申请日:2023-02-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种具有3D三相界面的仿生可漂浮光催化材料、制备方法及其在温和条件下光催化氮还原合成氨中的应用,属于光催化技术领域。本发明将亲水的BiVO4负载到疏水化试剂部分改性的泡沫上制备出具有亲水/疏水Janus可漂浮结构的仿生光催化剂体系。当光催化剂漂浮在空气‑水表面时,大量的气体反应物可以通过MS疏水部分从外界气体环境直接扩散到BiVO4,消除了气相反应物在液体中溶解度低、扩散速度慢的障碍,而水可以从水面下向上输运,成功地构建了气‑固‑液三相界面,有效地保证了氮和水的传质,提高了光吸收,这是首次在水面以上的气体环境中构建三相界面,为优化耗气反应的高效传质提供了一种普适的方法,能有效的提高光催化效率。

    具有3D三相界面的仿生可漂浮光催化材料、制备方法及其在光催化氮还原合成氨中的应用

    公开(公告)号:CN115970765B

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202310105237.5

    申请日:2023-02-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种具有3D三相界面的仿生可漂浮光催化材料、制备方法及其在温和条件下光催化氮还原合成氨中的应用,属于光催化技术领域。本发明将亲水的BiVO4负载到疏水化试剂部分改性的泡沫上制备出具有亲水/疏水Janus可漂浮结构的仿生光催化剂体系。当光催化剂漂浮在空气‑水表面时,大量的气体反应物可以通过MS疏水部分从外界气体环境直接扩散到BiVO4,消除了气相反应物在液体中溶解度低、扩散速度慢的障碍,而水可以从水面下向上输运,成功地构建了气‑固‑液三相界面,有效地保证了氮和水的传质,提高了光吸收,这是首次在水面以上的气体环境中构建三相界面,为优化耗气反应的高效传质提供了一种普适的方法,能有效的提高光催化效率。

    一种多级多孔结构的整体式氮掺杂碳催化材料、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN114733453B

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202210561326.6

    申请日:2022-05-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种具有可自支撑多级多孔结构的整体式催化材料、3D打印制备方法及其应用,属于吸附催化材料技术领域。是以氮掺杂碳水凝胶前体为3D打印的墨水主体,利用三维建模软件设计了适用于流动式废水连续处理的多级多孔结构模型,然后通过直接墨水书写的3D打印技术制备得到3D打印整体式氮掺杂碳气凝胶,具有可自支撑的毫米‑微米‑纳米多级多孔结构,能提高比表面积和活性位点的利用效率,优化传质过程,有利于水的流通和有机污染物与细菌的吸附。该整体式气凝胶不仅对流动状态下的污水具有良好的持续吸附催化性能,还具有成本低廉、操作简单、稳定性好和可规模化制备的特点,在环境污水净化领域有着更好的可回收性,可持续和工业化应用的前景。

    一种多级多孔结构的整体式氮掺杂碳催化材料、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN114733453A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210561326.6

    申请日:2022-05-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种具有可自支撑多级多孔结构的整体式催化材料、3D打印制备方法及其应用,属于吸附催化材料技术领域。是以氮掺杂碳水凝胶前体为3D打印的墨水主体,利用三维建模软件设计了适用于流动式废水连续处理的多级多孔结构模型,然后通过直接墨水书写的3D打印技术制备得到3D打印整体式氮掺杂碳气凝胶,具有可自支撑的毫米‑微米‑纳米多级多孔结构,能提高比表面积和活性位点的利用效率,优化传质过程,有利于水的流通和有机污染物与细菌的吸附。该整体式气凝胶不仅对流动状态下的污水具有良好的持续吸附催化性能,还具有成本低廉、操作简单、稳定性好和可规模化制备的特点,在环境污水净化领域有着更好的可回收性,可持续和工业化应用的前景。

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