抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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窒素酸化物(NOx、NOとNO2などを含む)は二次有機エアロゾルを形成する重要な前駆体であり、その存在は空気の質に深刻な影響を及ぼし、人類の健康に危害を与える。現在、NOxの除去に用いられる方法は主にろ過、物理吸着、熱触媒などがある。しかし、これらの技術は高いエネルギー消費と二次汚染などの欠点があり、実際の応用を深刻に制約している。近年、光触媒技術はNOxを効果的に処理する環境保護技術として、常温で低濃度のNOx(大気汚染濃度レベル)を効率的に処理する利点があるため、広く注目されている。最近、Bi2WO6光触媒はその独特な層状構造及び特有の触媒特性により、良好な可視光触媒性能を示し、Bi2WO6光触媒性能は触媒の形態及びサイズと密接な関係がある。現在、報告されているBi2WO6の形態は、フレーク状、粒子状、花状、中空微小球などがある。その中、小さいナノ粒子で堆積された中空Bi2WO6ミクロスフェアは、その大きな比表面積と高い電荷輸送速度のため、その他の形態より著しく優れた光触媒性能を示した。現在、少量の中空構造Bi2WO6微小球の調製法に関する報告があるが、これらの方法はいずれもナノ球状の「核」をテンプレートとして導入し、Bi2WO6コロイド粒子を成長させ、それから核を除去し、中空構造を得る。例えば、Shangらは炭素ナノ球を核としてBi2WO6ミクロスフェアを調製し、さらにか焼手段により炭素核を除去し、Thillaiと協力者はシリコン球を「核」とし、中空構造Bi2WO6ミクロスフェアを得るため、NaOHを用いてシリコン核をエッチングした。しかし,これらの方法は,複雑な調製プロセスと高い運転コストを含んでいる。超噴霧熱分解法は,サイズが制御可能なナノ球を調製するための一般的な方法の一つになることが知られている。以前の仕事において、本研究グループは超音波噴霧熱分解法により、優れた光触媒活性を有するBi2WO6実心微小球を調製することに成功した。本論文では、初めてNaCl塩をテンプレートとし、簡単な超音波噴霧熱分解法を用いて、中空構造を有するBi2WO6ミクロスフェア光触媒を調製し、合成プロセスは複雑な核除去手段を採用する必要がない。一連のキャラクタリゼーションを行った。このミクロスフェアは直径が41?148nmのナノプレートは自己集合し,表面に不均一に分布した細孔構造を形成した。Bi2WO6中空ミクロスフェアの成長機構について詳細に研究し,Bi2WO6触媒によるNO除去の効率を調べた。成長機構の研究結果により、NaCl塩は中空Bi2WO6ミクロスフェアの形成過程において、重要な役割を果たしていることが明らかになった。(1)NaCl溶液は超高温噴霧熱分解法の高温過程において、NaCl単結晶を形成し、「核」テンプレートとして、中空Bi2WO6微小球の形成に関与する。(2)Na+イオンはBi2WO6ミクロスフェアの微細構造-ナノシートの成長に寄与した。(3)Cl?イオンはBi2WO6ミクロスフェアの表面微小孔の形成に有利である。(4)NaCl鋳型による水洗後に,中空構造のBi2WO6ミクロスフェアを得た。(5)NaCl塩も多孔性誘発剤として作用し、その水洗過程はBi2WO6ミクロスフェアの表面の孔構造をもたらす。性能試験により、NaCl塩をテンプレートとして作製した中空Bi2WO6ミクロスフェアは優れた光触媒性能を示すことが明らかになった。模擬太陽光の下でのNO除去効率は,未添加テンプレートの1.7倍,KClをテンプレートとして1.5倍,Na2SO4をテンプレートとする1.2倍,BETとDRS分析により,中空構造Bi2WO6ミクロスフェアは大きな比表面積と高い可視光吸収を示した。ESRの試験結果は,触媒性能の改善に重要な役割を果たすことを示した。OHと?O2?これは中空Bi2WO6ミクロスフェアの光触媒反応過程の主要な活性種である。O2?それは,光触媒によるNO分解の耐性を向上させるのに役立つ。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】
