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Ozono atmosferico (O 3 ) è diventato uno dei principali inquinanti atmosferici. La decomposizione catalitica è una tecnologia efficiente ed economica in O 3 rimozione, dove gli ossidi metallici possono fungere da catalizzatori economici in sostituzione dei metalli nobili.
Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Chen Yunfa dell'Institute of Process Engineering (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze ha dimostrato la generazione di elettroni, compensazione e trasferimento tra ZnO e O 3 attraverso la regolazione dei difetti del cristallo in ZnO.
Lo studio è stato pubblicato su Catalisi applicata B:ambientale il 6 giugno. I risultati possono aiutare a progettare e sintetizzare materiali catalitici di ossido di metallo altamente efficienti per la pulizia dell'aria.
"L'efficienza degli ossidi metallici dovrebbe essere migliorata al livello del metallo nobile, e quindi il meccanismo di trasferimento di elettroni tra ossidi metallici e O 3 dovrebbe essere indagato, " ha detto il prof. Chen.
I ricercatori hanno dimostrato che i difetti dei cristalli come la mancanza di ossigeno, Zn posto vacante, e i droganti Ga e Li hanno svolto un ruolo vitale nel trasferimento di elettroni.
Hanno scoperto che nel reticolo ZnO, la vacanza di ossigeno e la sostituzione del Ga per lo Zn potrebbero generare elettroni, che sono stati poi consumati da O 3 decomporre in O 2 e superficie assorbita O 2 2- .
Quindi la vacanza di Zn e la sostituzione di Li per Zn potrebbero servire da intrappolatore di elettroni per catturare gli elettroni da O 2 2- , completando il ciclo degli elettroni e recuperando il catalizzatore. Altrimenti, l'O 2 2- riempirebbe rapidamente il vuoto di ossigeno in ZnO e disattiverebbe il catalizzatore ZnO.
Nei loro studi precedenti, Il gruppo di Chen ha esplorato il trasferimento di elettroni tra i difetti dei cristalli nei catalizzatori di ossido di metallo e O 3 , e tipi sintetizzati di O . altamente efficiente 3 catalizzatori di decomposizione (es. Catalisi applicata B:ambientale , 2019, 241:578-587; Nanomateriali applicati ACS , 2020, 3:597).
"Questo lavoro dovrebbe avvantaggiare il processo di progettazione e sintesi di più attivi O 3 materiale di rimozione per la pulizia dell'aria, " ha affermato il Prof. Han Ning dell'IPE.
