Page 54 - 《橡塑技术与装备》2024年4期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

图 4 展示了合成的 BP/g-C 3 N 4 纳米片的相应特 化剂相比，BP/ g-C 3 N 4 纳米片在光催化产氢速率和总
性。BP、-C 3 N 4 和 BP/-C 3 N 4 纳米片的吸收光谱表明， 产物量方面提供了明显的光催化增强效果。BP 的存在
BP 纳米片的吸收带在紫外、可见和近红外区域广泛分 扩大了 BP/g-C 3 N 4 的吸收带，而 g-C 3 N 4 的添加不仅
布， 而 -C 3 N 4 和 BP/g-C 3 N 4 纳米片的吸收边缘分别 保护了 BP 免受氧化，而且为复合光催化剂中的电荷
为 466nm 和 474 nm。此外，对 BP/g-C 3 N 4 纳米片的 分离提供了浅陷阱界面，从而减少了 BP 或 g-C 3 N 4 纳
不同组分比例进行了分析，与单独的 BP 和 g-C 3 N 4 催 米片中快速载流子复合的限制。

图 4 具有高质量、大侧向尺寸和较低异常结构缺陷特性的 BP/g-C 3 N 4 纳米片

2.4 析氧反应（OER）
与低效率的块体 MOFs 相比，光生电荷的寿命
作为水分解的另一半反应，氧发生反应（OER）
延长的协同效应为使用具有理想催化 CO 2 RR 活性的
可以被视为一个需要四个电子和质子转移的氧化反应，
2D 层状 MOF 纳米片提供了可能。曾有学者利用二维
导致过电位要求和动力学缓慢的响应。由于其原子级
ZnO 进行光催化 CO 2 RR，如图 8 所示。与它们的块体
薄度、大比表面积和大量表面原子，二维层状双金属
对应物相比，2D ZnO 纳米片具有理想的带隙、光吸
氢氧化物（LDH）纳米片能够显著提高催化性能。某
收能力和大表面催化活性位点，用于 CO 2 RR。
研究团队通过液相剥离的方法制备了层状 LDH 纳米
2.6 癌症治疗
片，提出了一种用于催化 OER 增强的正交方法。
在最近几十年中，癌症是人类和社会健康面临的
如图 5 所示，与剥离的单层 LDH 纳米片相比，
巨大威胁之一，这激发了对具有理想特性和适用于癌
体块层状 LDH 表现出较低的 OER 性能。此外，Qin
症治疗的功能性纳米材料的发展。学者通过使用基于
等人合成了一种二维 CoCo-LDH 纳米网作为 OER 电
稀土金属的二维纳米材料展示了癌症治疗的效果。也
催化剂，其中富含具有低配位度的高活性原子，并且
有研究团队通过水热合成的 2D O-BiOCl-PVP 纳米
CoCo-LDH 纳米网的介孔结构改善了反应物和产物的
片实现了肿瘤的高效消融，这归因于其物理化学性质
扩散，如图 6 所示。
和光催化效应的结合，在紫外光照射下，材料表面形
2.5 二氧化碳还原反应（CO 2 RR）
成了氧空位，如图 9 所示。这项最新研究为纳米材料
目 前， 科 学 家 们 发 现 大 气 中 的 CO 2 浓 度 超 过 了
的缺陷工程策略提供了新方向，并扩大了二维层状纳
过去 2 300 万年的水平，并以前所未有的速度增加。
米材料在生物医学应用方面的应用范围。
CO 2 被认为是最强大的温室污染物之一，其浓度的增
在本节中，我们讨论了二维纳米材料在各种催化
加与气候变化密切相关。捕集和高效利用 CO 2 是一个
应用中的应用，包括环境处理和生物化学技术，包括
紧迫的全球问题。因此，二维层状纳米材料在光催化
染料降解、有毒物质的消除、氢析出反应（HER）、氧
和电催化 CO 2 RR 应用方面引起了关注，以将 CO 2 转
发生反应（OER）、二氧化碳还原反应（CO 2 RR）以
化为无毒有机物。有学者利用层厚为 4.7 nm 的均匀
及癌症治疗。
Zn-MOF 纳米材料实现了高效的 CO 2 RR，CO 2 吸附
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容量为 103.8 cm /g，如图 7 所示。
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·6· 第 50 卷 第 期