同时的形态学和带结构操纵BiOBr的Tedoping用于增强光催化氧的进化
Jia Song1, Yunfei Ma2, Qitao Zhang2
1College of Materials Science and Engineering, Shenzhen Key Laboratory of Special Functional Materials, Shenzhen Engineering Laboratory for Advanced Technology of Ceramics, Guangdong Research Center for Interfacial Engineering of Functional Materials, Institute of Deep Underground Sciences and Green Energy, Shenzhen University, Shenzhen 518060, P. R. China.
在 bismuth oxybromide (BiOBr) 中化的兴奋剂通过改善可见光反应和减少电子孔重组来增强光催化氧的演变. 这种新的方法优化了材料结构,以获得卓越的性能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 石氧化物 (BiOBr) 由于可见光吸收不良和快速的电子孔重组而表现出有限的光催化氧化演变.
- 非金属兴奋剂是一种有希望的策略,通过解决这些局限性来提高BiOBr的性能.
研究的目的:
- 为了提高BiOBr.的光催化氧进化性能.
- 研究 (Te) 兴奋剂和形态控制对BiOBr光催化活性的影响.
- 通过理论计算,探索性能提升的潜在机制.
主要方法:
- 使用Bi2Te3作为兴奋剂来源和形态控制模板合成胺氧化 (Te-BiOBr) 的合成.
- 材料结构和形态的表征 (超薄板状建筑与花状建筑).
- 在可见光照射下测量光催化氧演变速率.
- 密度函数理论 (DFT) 计算,以了解电子结构和电荷载体动态.
主要成果:
- 用适当数量的催化剂维持了对高光催化活性至关重要的超薄板状结构.
- 最优的Te-doped BiOBr样本实现了368.0μmolh-1g-1的氧气演变率,与未使用BiOBr (158.9μmolh-1g-1) 相比增加了2.3倍.
- 技术兴奋剂缩小了带间隙,增强了可见光吸收 (400-800 nm),并为电子引入了浅陷,延长了载波寿命.
结论:
- 使用Bi2Te3的胺和形态控制是一种有效的策略,可以增强BiOBr的光催化氧进化.
- 板状结构和Te诱导的电子修改对于改善光利用和电荷分离至关重要.
- 这项工作提供了一种新的方法,通过将兴奋剂和结构工程结合起来来设计高效的光催化剂.
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