基于石的光催化剂的近期进展和挑战:基本原理和应用
Zihao Yuan1,2, Lan Jiang1, Hongli Yang1
1Institute of Micro/Nano Materials and Devices, Ningbo University of Technology, Ningbo, Zhejiang, 315211, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 31, 2025
概括
基于石的光催化剂提供可持续的能源解决方案,但面临诸如载体重组等挑战. 本综述详细介绍了它们的特性,合成和修改策略,以提高能源和环境应用中的性能.
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:
- 光催化利用太阳能转化化学能,解决全球能源和环境问题.
- 基于 (Bi) 的材料是有吸引力的光催化剂,原因是可见光反应,分层结构,压电和可调节的带间隙.
- 基于Bi的光催化剂的关键局限性包括载体重组和缓慢的动力学,这是由弱电荷分离力和低于最佳吸附引起的.
研究的目的:
- 提供基于Bi的光催化剂的全面概述.
- 系统地审查它们的结构,电子特性,合成,挑战和应用.
- 突出修改策略及其对光催化效率的影响.
主要方法:
- 不同基于Bi的材料类型的分类.
- 基于晶体结构的压电起源的分析.
- 修改策略的审查:晶体面工程,异质连接,缺陷工程和压电极化.
主要成果:
- 双基材料在污染物降解,H2O2生成,CO2减少,水分解和N2固定方面表现出有希望的光催化活性.
- 修改策略有效地增强了电荷分离,界面动力学和活性部位暴露.
- 结合策略的协同效应显著提高了光催化性能.
结论:
- 基于二氧化碳的光催化剂具有可持续能源和环境修复的巨大潜力.
- 先进的修改技术对于克服固有的局限性和提高效率至关重要.
- 对基于Bi的纳米复合材料的进一步研究对于实际的光催化应用至关重要.

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