1. Nano-Structuration of WO3 Nanoleaves by Localized Hydrolysis of an Organometallic Zn Precursor: Application to Photocatalytic NO2 Abatement
- Author
-
Kevin Castello Lux, Katia Fajerwerg, Julie Hot, Erick Ringot, Alexandra Bertron, Vincent Collière, Myrtil L. Kahn, Stéphane Loridant, Yannick Coppel, Pierre Fau, Laboratoire Matériaux et Durabilité des constructions (LMDC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LRVision, Departamento Lenguajes y Ciencias de la Computación [Malaga] (LCC), Universidad de Málaga [Málaga] = University of Málaga [Málaga], IRCELYON-Catalyse Hétérogène pour la Transition Energétique (CATREN), Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Région Occitanie (Phot’Innovair project), and SME LRVision
- Subjects
NO2 abatement ,[SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering ,General Chemical Engineering ,Hetero nanomaterials ,General Materials Science ,WO3 nanoleaves ,Localized hydrolysis ,Photocatalysis ,hetero nanomaterials ,localized hydrolysis ,photocatalysis - Abstract
WO3 is a known photocatalytic metal oxide frequently studied for its depollution properties. However, it suffers from a high recombination rate of the photogenerated electron/holes pair that is detrimental to its performance. In this paper, we present a new chemical method to decorate WO3 nanoleaves (NLs) with a complementary metal oxide (ZnWO4) in order to improve the photocatalytic performance of the composite material for the abatement of 400 ppb NO2 under mild UV exposure. Our strategy was to synthesize WO3·2H2O nanoleaves, then, to expose them, in water-free organic solution, to an organometallic precursor of Zn(Cy)2. A structural water molecule from WO3·2H2O spontaneously decomposes Zn(Cy)2 and induces the formation of the ZnO@WO3·H2O nanocomposite. The material was characterized by electronic microscopy (SEM, TEM), TGA, XRD, Raman and solid NMR spectroscopies. A simple thermal treatment under air at 500 °C affords the ZnWO4@WO3 nanocomposite. The resulting material, additionally decorated with 1% wt. Au, presents a remarkable increase (+166%) in the photocatalytic abatement of NO2 under UV compared to the pristine WO3 NLs. This synthesis method paves the way to the versatile preparation of a wide range of MOx@WO3 nanocomposites (MOx = metal oxide).
- Published
- 2022