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电子捕获氧空位和暴露TiO2[001]表面在电化学还原对硝基苯酚中的协同作用:表征、性能和机理( Synergistic Role of Electron-trapped Oxygen Vacancy and Exposed TiO2 [001] Facets toward Electrochemical p-Nitrophenol Reduction: Characterization, Performance and Mechanism - ScienceDirect )
C Ni Y Li X Meng S Liu S Luo J Guan B Jiang
尽管电子俘获氧空位和[001]面从根本上影响TiO2的反应活性，但它们在TiO2对对硝基苯酚（p-NP）还原的电化学活性中的协同作用仍不清楚。本研究制备了具有缺陷和[001]小面的TiO2阴极，即Ti/TiO2-x-001，用于p-NP还原。与具有[101]小面的缺陷Ti/TiO2阴极(Ti/TiO2-x-101)相比，电子俘获氧空位与[001]小面的结合对提高TiO2的电化学还原效率具有协同作用。密度泛函理论计算证实了[001]小面和电子俘获氧空位在TiO2表面的引入有利于促进电子转移，提高p-NP电化学还原的间接还原效率。此外，通过调节还原温度(250-650°C)来调节Ti/TiO2-x-001的电子俘获氧空位的程度。Ti/TiO2-x-001的电子俘获氧空位量在350°C时达到最大值,p-NP还原效率最高,达99.3%,p-AP选择性最高,达89.5%。350°C制备的Ti/TiO2-x-001表面具有丰富的活性和吸附位点,使p-NP吸附系数和电化学表面积分别增加到1.01 L mg和25 cm。本工作为硝基芳香族化合物还原的高效非金属催化剂的设计提供了一个范例。
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