石酸纳米板-Vis对水氧化反应的响应光催化剂
Tamer M Khedr1,2, Said M El-Sheikh2, Ewa Kowalska1,3
1Institute for Catalysis, Hokkaido University, N21, W10, Sapporo 001-0021, Japan.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
这项研究介绍了一种简单的方法,用于创建可见光响应水氧化的木酸 (Bi2WO6) 纳米板. 优化的BWO-30材料显示了增强的光催化活性,这是由于改善了晶度和光吸收.
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:
- 可见光响应 (VLR) 半导体材料对于可持续的水氧化至关重要.
- 石棉酸 (Bi2WO6;BWO) 对光催化具有有前途的特性,包括光吸收和氧化还原潜力.
- 控制BWO的形态和结晶性是优化其光催化性能的关键.
研究的目的:
- 通过一种简单的溶热方法合成二维 (2D) 木酸 (BWO) 纳米板.
- 研究合成时间对BWO的结构,光学和光催化性能的影响.
- 确定有助于增强BWO氧化水的光催化活性的关键因素.
主要方法:
- 具有不同反应时间 (10-40小时) 的BWO纳米板的溶热合成.
- 使用XRD,FE-SEM,STEM,TEM,HRTEM,BET,UV/vis DRS和PL光谱进行表征.
- 在UV和可见光照射下对水氧化的光催化活性的评估,使用P25作为参考.
主要成果:
- BWO晶体沿着{001}平面异构成长,形成2D纳米板,其属性可通过合成时间调整.
- 合成30小时的BWO-30样本在紫外线和可见光下表现出最高的光催化活性.
- 最优的BWO-30样本显示了最小的特定表面积,最大的晶体尺寸,高效的光吸收 (最小的带隙) 和改善的晶体性,减少了电荷载体重组.
结论:
- 一种简单,无模板的溶热方法可以成功地生产2D半孔BWO纳米板.
- 优化的结晶性,高效的光吸收和2D半孔结构对于高光催化性能至关重要.
- 纳米结构BWO是光催化应用的有希望的候选者,特别是在自然太阳辐射下.
