铅锿 KNbO3 纳米片用于热驱动的催化氢生成与染料降解
材料科学
2026-05-21 v1
摘要
昼夜循环的热循环为利用环境热能驱动可持续的氢气生产和污染物降解提供了可行的途径。热电材料通过将温度波动转换为表面电荷，从而促进水分解和高级氧化反应的催化。本文展示了使用正交铅锿钾钴酸盐 (KNbO) 纳米片 (KN-np) 实现高效的热电催化氢生成和对罗丹明 B (RhB) 的降解。在 20 至 50 C 的热循环下，KN-np 在 30 次热循环后实现了 680 mol g 的氢产量，对应每次热循环平均 22.67 mol g 的氢气产率。此外，KN-np 对 RhB 的降解表现出色，仅经 16 次热循环即可实现 84% 的去除率，显著动力学速率常数为 0.11 cycle。显著的催化性能归因于 KNbO 纳米片的强大自发极化和优异热电特性，这些特性促进了高效的电荷生成和界面氧化还原反应。这些发现突显了 KNbO 纳米结构作为清洁氢气生产和环境修复高效催化剂的潜力。
引用
@article{arxiv.2605.21302,
title = {Ferroelectric KNbO3 nanoplatelets for thermally driven pyrocatalytic hydrogen evolution and dye degradation},
author = {Salma Touili and Bouchra Asbani and Youness Hadouch and Mbarek Amjoud and Daoud Mezzane and Nejc Suban and Hana Ursic and Nitul S. Rajput and Zdravko Kutnjak and Brigita Rozic and Mustapha Jouiad and Mimoun El Marssi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21302},
year = {2026}
}
备注
Energy, the lifeblood of all forms of life and movement, is unfortunately still predominantly derived from fossil fuels to power various sectors of global society and the economy. This reliance has exacerbated environmental crises, prompting a shift towards clean and renewable energy sources