通过0D BiVO4纳米颗粒/2D BiOCl纳米片 p-n异质连接,通过高效可见光驱动的染料降解
Lian Yi1, Hongyi Jiang1, Yueyong Ma1
1State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, Shenzhen Key Laboratory of Organic Pollution Prevention and Control, School of Civil and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology Shenzhen, Shenzhen, 518055, PR China; Institute of Hydrogen and Fuel Cell, Harbin Institute of Technology Shenzhen, Shenzhen, 518055, PR China; International Joint Research Center for Persistent Toxic Substances, Harbin Institute of Technology Shenzhen, Shenzhen, 518055, PR China.
Chemosphere
|March 14, 2024
概括
一种新的BiVO4/BiOCl p-n异构聚合光催化剂在可见光下有效降解有机染料. 这种层次纳米结构增强了电荷分离,显著改善了环境修复的光催化活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 混合异质连接光催化剂可提高载体利用率和活性.
- 对光催化剂而言,光生成载体的有效分离至关重要.
- 层次纳米结构可以改善异质连接接口的电荷分离.
研究的目的:
- 为了制造一个 0D-2D 层次的纳米结构的 p-n 异构连接,以改善光催化.
- 为了研究BiVO4/BiOCl在可见光下有机染料降解的光催化活性.
- 了解活跃物种和降解途径在这个过程中的作用.
主要方法:
- 在BiVO4纳米颗粒上的BiOCl纳米片的现场生长通过微乳液化.
- 一个BiVO4/BiOCl p-n异质连接的制造.
- 使用Rhodamine B (RhB) 的可见光驱动降解实验.
- 包括电子自旋共振 (ESR) 和液态染色体质谱法 (LC-MS) 在内的表征技术.
主要成果:
- BiVO4/BiOCl异构连接在55分钟内实现了99.5%的RhB降解,比纯BiVO4.4显著改善.
- 在120分钟内,异质连接的矿化率达到62.1%.
- 描述证实了增强的光生成载体分离效率.
- 清理实验确定了O2−和h+作为关键的活性物种.
结论:
- 制造的0D-2D分层BiVO4/BiOCl p-n异构连接显示了可见光驱动的RhB降解的高效率.
- 该p-n异质连接结构有效地促进光生成载体分离.
- 这项工作突出了低维的p-n异构连接在开发先进光催化剂方面的潜力.


