近日,摩臣5娱乐電氣學院吳昱穎博士在鐵電基材料在極化內建電場下降解汙染物方面取得新進展。隨著工業化的快速發展和現代化的不斷推進,人們的生活質量在不斷提高,但隨之而來的環境問題卻是對社會的嚴峻挑戰。如何有效解決汙染帶來的危害,逐漸成為熱點研究課題。在處理廢水汙染的現有策略中,太陽光驅動的汙染物降解因為對環境無害且具有成本效益,故而前景巨大。然而,在這個過程中,光生載流子的高復合率嚴重阻礙著該技術的發展。
針對上述問題,吳昱穎博士等人運用鐵電材料鐵酸鉍和硫化鎘的內建電場產生的極化電位分離載流子,大大提高了載流子的傳輸和應用效率。通過共價鍵將ZIF-67和上述材料復合在一起,提高了光吸收能力,形成了高效的Z型和II型異質結構。受益於鐵酸鉍和硫化鎘納米片中內建電場產生的極化電位分離載流子與ZIF-6優異性能之間的協同效應,大大提高了載流子的分離轉移和應用效率,可以有效降解水中雙酚汙染物。該工作對於利用太陽能和內建電場進行高效汙染物光降解具有重要的理論和應用價值。
圖一、鐵酸鉍(a)和復合物(b)的電滯回線
圖二、材料的(a)光電流圖(b)阻抗譜(c)PL譜(d)壽命圖
該成果以“Piezo-photo coupling effect and extended optical absorption of piezoelectric-based hybrids for efficient bisphenol A degradation”為題發表在國際期刊Chemical Engineering Journal上,摩臣5娱乐吳昱穎博士作為該論文的第一作者。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138589472204935X