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制备间隙碳掺杂BiOI以增强光催化固氮和甲基橙降解性能
摘要： 首次以Bi(NO3)3·5H2O、KI和葡萄糖为原料，通过水热法成功合成了碳掺杂BiOI（C-BiOI）光催化剂。所制备样品在甲基橙（MO）降解和N2还原为NH3反应中展现出优异的光催化活性。为揭示其卓越光活性的来源，采用N2吸附、XRD、SEM、TEM、拉曼、XPS、DRS、PL、EIS及瞬态光电流响应等多技术对C-BiOI进行了表征。结果表明：碳团簇在制备过程中进入BiOI晶体层间，掺杂碳干扰晶格周期性并产生结构空位，导致带隙减小和电荷分离效率提升，两者均显著加速光催化反应。此外，引入的碳改变了BiOI形貌并增大了比表面积，这也有利于光催化过程。碳含量对促进效应至关重要——在可见光下，优化后的C-BiOI-2光催化剂表现出0.136 min-1的MO降解速率，是纯BiOI的4.44倍；而对于光催化固氮反应，由于表面碳对N2吸附的贡献，高碳含量样品C-BiOI-3性能更优，在模拟太阳光下NH3生成速率达311 μmol g?1h?1，约为BiOI的3.7倍。本研究可为碳掺杂半导体光催化剂的设计与理解提供新思路。
关键词： 间隙掺杂，C-BiOI，光催化固氮，可见光
更新于2025-09-23 15:23:52
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石墨烯量子点修饰的花状Bi2WO6用于增强光催化固氮
摘要： 石墨烯量子点修饰的Bi2WO6（GQD/Bi2WO6）复合材料被应用于光催化固氮。与纯Bi2WO6和GQD相比，所制备的GQD/Bi2WO6样品显示出显著提高的光催化固氮性能。结果表明，均匀分布在Bi2WO6表面的GQD以及两者之间的紧密结合作用有助于提升光催化活性。PL、光电流和EIS分析进一步证实该复合材料具有较低的光生电荷复合率。光催化固氮测试表明，在可见光照射下，含10 wt% GQDs的GQD/Bi2WO6表现出最高的氨合成速率，分别是纯Bi2WO6和GQD的8.88倍和33.8倍。同时，该GQD/Bi2WO6样品具有优异的稳定性。
关键词： Bi2WO6，光催化固氮，石墨烯量子点
更新于2025-09-12 10:27:22