基于二维Nb的氧化二氧化的缺陷工程用于可见光驱动的水分裂,以产生H2和O2
Chang Xu1, Yan Wang1, Quansheng Guo2
1Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences Shenzhen 518055 China xin.wang2@siat.ac.cn.
Nanoscale advances
|June 16, 2023
概括
这项研究合成了基于2D Nb的新型氧化化物,以实现高效的水分裂. 这些材料在可见光下显示了和氧进化的增强光催化活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光催化作用的光催化
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 基于Nb的二维 (2D) 氧化是水分裂的可见光光催化剂.
- 光催化活性通常受到缺陷的限制,例如减少Nb5+物种和O2-空缺.
研究的目的:
- 为了研究化对基于Nb的氧化物晶体缺陷形成的影响.
- 为了合成和表征一系列LaKNaNb1-xTaxO5氧化化物用于水分应用.
主要方法:
- 通过化LaKNaNb1-xTaxO5 (x = 0-1.0) 来合成基于Nb的氧化物.
- 材料属性的表征,包括带隙调整 (1.77-2.12 eV).
- 用Rh和CoO2共催化剂加载,以增强光催化活性.
主要成果:
- 化将材料表面转化为一个与格子相匹配的氧化外.
- 加入 (Ta) 抑制了缺陷的形成,使得可调节的带隙.
- 氧尼化物在可见光下 (650-750 nm) 显示出对H2和O2进化的显著光催化活性.
- 化LaKNaTaO5和LaKNaNb0.8Ta0.2O5分别实现了最大的H2 (19.37 μmol h-1) 和O2 (22.81 μmol h-1) 演化速率.
结论:
- 开发了一种准备低缺陷密度氧化酸盐的策略.
- 基于Nb的氧化化物显示出高效可见光驱动水分化的巨大潜力.
- 该研究强调了控制缺陷对于优化光催化剂性能的重要性.
