研究目的
研究g-C3N4-BiOI异质结构中增强的电荷分离用于可见光驱动的光电化学水分解。
研究成果
g-C3N4与BiOI的异质结构，尤其是g-C3N4-S/BiOI，由于电荷分离改善、协同陷阱钝化及光吸收范围扩展，展现出增强的光电化学性能。该纳米复合材料具有高光电流密度、低电荷转移电阻和良好可重复使用性，使其成为通过水分解实现可持续太阳能转换的有前景材料。
研究不足
该研究在工业应用的可扩展性方面可能存在局限，合成条件可能存在潜在波动性，且为提高效率还需进一步优化异质结构成分。特定前驱体和设备的使用可能限制其他实验室的复现性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用热缩聚和水热法合成BiOI与块状及少层g-C3N4的异质结，通过表征和光电化学测试评估可见光下的水分解性能。
2：样品选择与数据来源：
样品包括原始BiOI、原始g-C3N4、原始g-C3N4-S、g-C3N4/BiOI复合材料及g-C3N4-S/BiOI复合材料，由双氰胺、NH4Cl、Bi(NO3)3·5H2O和KI等前驱体合成。
3：原始g-C3N4-S、g-C3N4/BiOI复合材料及g-C3N4-S/BiOI复合材料，由双氰胺、NH4Cl、Bi(NO3)3·5H2O和KI等前驱体合成。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包含用于合成的管式炉、光电化学测量的CHI 600D电化学工作站、JEOL 2200 FS透射电镜、Zeiss Sigma场发射扫描电镜、Bruker D8 X射线衍射仪、Perkin Elmer Lambda 1050紫外-可见-近红外分光光度计、Varian Cary Eclipse荧光光谱仪、自制单光子计数系统（瞬态光致发光）、Agilent FTS7000傅里叶变换红外成像系统及Nicolet Omega XR拉曼显微镜。材料包括双氰胺、NH4Cl、Bi(NO3)3·5H2O、KI、乙二醇、乙醇、α-松油醇、FTO玻璃、TiO2、铂电极、Ag/AgCl参比电极及Na2SO4电解液。
4：2O、KI、乙二醇、乙醇、α-松油醇、FTO玻璃、TiO铂电极、Ag/AgCl参比电极及Na2SO4电解液。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成过程涉及前驱体热退火、复合材料水热生长、带TiO2层的FTO滴涂，光电化学测量采用三电极体系，包括线性扫描伏安法、电化学阻抗谱及AM1.5和425 nm LED光照下的明暗循环实验。
5：5和425 nm LED光照下的明暗循环实验。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：数据分析包括Tauc图估算带隙、Nyquist图拟合等效电路分析阻抗、三指数衰减拟合瞬态光致发光、Mott-Schottky分析载流子浓度和平带电位。
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