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原位合成具有增强光催化活性的可见光驱动Z型AgI/Bi2WO6异质结光催化剂
摘要: 本工作首次通过原位沉淀法,在三维Bi2WO6分级微球的定向纳米片上成功制备了高效可见光响应的AgI/Bi2WO6异质结。研究表明,与纯Bi2WO6和AgI相比,该异质结在可见光照射下对四环素(TC)降解表现出优异的光催化活性。当掺杂20 wt% AgI时获得最佳TC光降解速率,其效率分别是纯Bi2WO6和AgI的5.4倍和3.3倍。高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)证实:在光催化降解过程中,AgI/Bi2WO6异质结表面会生成Ag纳米颗粒,这有助于促进Bi2WO6导带电子与AgI价带空穴的快速复合以及光生电子-空穴对的分离转移。由此证实了基于Bi2WO6-AgI-Ag三元体系构成的Z型机制非传统载流子传输路径。基于系统实验数据,提出了可能的光催化增强机制。
关键词: Z型机制、光催化、异质结、AgI/Bi2WO6、四环素
更新于2025-09-23 15:23:52
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对原位构建的直接Z型Bi2WO6/BiOI复合材料的可见光驱动光催化性能的洞察
摘要: 通过水热法原位构建了具有增强光催化性能的Bi2WO6/BiOI复合材料。采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、表面光电压谱(SPS)、电子自旋共振(ESR)和X射线光电子能谱(XPS)对Bi2WO6/BiOI复合材料进行了表征。结果表明复合材料中Bi2WO6与BiOI共存,所有Bi2WO6/BiOI复合材料的光生载流子分离速率均高于BiOI。该复合光催化体系中生成了·OH和·O2?自由基,最终提出Bi2WO6/BiOI复合材料遵循直接Z型机理。
关键词: 光生载流子分离、Bi2WO6、异质结、可见光光催化性能、BiOI
更新于2025-09-23 15:23:52
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构建具有优异太阳光光催化活性、用于罗丹明B降解的Pt修饰g-C3N4/Bi2WO6 Z型复合体系
摘要: 通过光沉积法成功制备了高效可见光驱动的Pt修饰g-C?N?/Bi?WO?复合光催化剂。采用瞬态光电流实验、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光(PL)、电子自旋共振(ESR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)等技术对样品的微观结构和光学性能进行了表征。FESEM和TEM图像显示金属Pt颗粒分散在g-C?N?/Bi?WO?复合材料的表面。Pt修饰的g-C?N?/Bi?WO?复合材料由于Pt颗粒和g-C?N?/Bi?WO?的表面等离子体共振(SPR)效应而表现出优异的DRS特性。PL结果证实了g-C?N?和Bi?WO?具有构建Z型光催化体系的合适能带电位。光催化实验结果表明,Pt(1%)-g-C?N?/Bi?WO?光催化剂在降解罗丹明B(RhB)方面比纯g-C?N?或Bi?WO?具有更高的光催化活性。此外,自由基捕获实验和ESR表明空穴(h?)、超氧自由基(·O??)和羟基自由基(·OH)是活性物种?;谝陨辖峁?,提出了Pt修饰g-C?N?/Bi?WO?降解有机物的可能等离子体Z型机理。
关键词: g-C3N4/Bi2WO6,可见光照射,Z型异质结,铂修饰
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于选择性可见光驱动光催化氧化一氧化氮的单层外延异质结构
摘要: 通过化学键堆叠二维(2D)层状材料构建垂直异质结构,是探索先进太阳能转换体系的有效策略。然而,基于传统氧化物化合物制备此类异质结构仍面临巨大挑战——这些材料要么不具备二维层状结构,要么因晶格失配过大而不适用于外延生长。本研究报道了一种通过异质外延阴离子交换法制备的铋氧卤化物半导体垂直异质结构。单层Bi2WO6外延生长于BiOI暴露表面,既可抑制光腐蚀又引入活性位点。理论与实验结果表明:可见光照射产生的电子能直接转移至表面配位不饱和(CUS)Bi原子,从而促进反应物分子的吸附与活化。因此,Bi2WO6/BiOI垂直异质结构展现出比BiOI和Bi2WO6显著增强的可见光驱动NO氧化活性。
关键词: 外延异质结构、一氧化氮氧化、光催化、Bi2WO6、BiOI
更新于2025-09-23 15:22:29
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由纳米片组装的Bi2WO6微球具有高效的可见光驱动光催化活性
摘要: 在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,通过温和条件下的简易水热策略可成功大量合成纳米片组装的Bi2WO6微球。通过调节水热时间等合成参数可轻松控制所得Bi2WO6的形貌与尺寸。详细探讨了纳米片组装Bi2WO6微球的形成机理,该分级结构微球由有序排列的纳米片构筑而成。通过可见光照射下降解罗丹明B(RhB)评估了其光催化活性,在可见光照射50分钟时展现出约98%的优异光降解效率。结果表明所制备的Bi2WO6微球作为有机污染物去除用光催化剂具有良好的应用前景。
关键词: 水热法、Bi2WO6、可见光、纳米片、微球、光催化
更新于2025-09-23 15:21:01
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以微碳球为模板采用回流法制备Bi<sub>2</sub>WO<sub>6</sub>粉体
摘要: 首先,我们以葡萄糖为原料,采用水热法制备碳微球。随后以碳微球为模板,Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料,通过回流法合成Bi2WO6/碳复合材料。最后通过煅烧去除模板获得Bi2WO6样品。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和漫反射吸收光谱(DRS)对样品进行表征。以罗丹明B(RhB)模拟可见光下的污水,研究光照时间、煅烧温度及催化剂用量的影响。结果表明:500℃煅烧合成的Bi2WO6具有最佳光催化性能,当样品(30 mg)加入RhB溶液(10 mg/L)并光照180分钟时,降解率可达92%,证明该样品具有优异的可见光催化性能。
关键词: 模板,Bi2WO6,回流法,碳微球
更新于2025-09-23 15:21:01
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飞秒激光辐照诱导的Bi2WO6结构有序化与结晶度变化
摘要: 控制功能氧化物的结构组织和结晶度是提升其在技术应用中性能的关键。本工作报道了采用微波辅助水热法合成的Bi2Wo6样品在飞秒激光辐照后结构组织和结晶度显著增强。通过X射线衍射、紫外-可见光谱、拉曼光谱、光致发光发射、能量色散光谱、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合成样品进行了表征。为补充并解释实验结果,采用第一性原理计算研究了飞秒激光辐照的影响。飞秒激光辐照引发的结构和电子效应增强了长程结晶度,同时降低了自由载流子密度,这一现象与无定形态和液态中的情况类似。这些效应可视为表面增强拉曼散射的典型案例。
关键词: 结构组织、Bi2WO6、飞秒激光照射、结晶度、微波辅助水热法
更新于2025-09-23 15:19:57
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表面等离子体耦合的二维化学Au/Bi2WO6-MoS2异质结中电荷动力学有效调控实现高效光催化解毒性能
摘要: 开发具有高效电荷动力学特性的合理异质结已成为提升光催化性能的研究热点。本研究合成了一种表面等离子体耦合的二维化学Au/Bi2WO6-MoS2异质结。该体系中,金纳米颗粒紧密附着于Bi2WO6纳米片侧面,通过HEI效应赋予体系额外可见光响应,向Bi2WO6注入"热电子"从而产生附加电荷。同时,少层MoS2纳米片通过界面S-O键化学组装于超薄Bi2WO6纳米片上形成紧密的二维-二维纳米结,Bi2WO6表面分离注入的电子通过S-O键定向转移至MoS2纳米片实现重金属离子Cr(VI)解毒,而Bi2WO6纳米片上剩余的空穴则用于同步降解四环素类抗生素。Au/Bi2WO6-MoS2的光催化解毒活性分别是原始Bi2WO6、Au/Bi2WO6及Bi2WO6-MoS2复合材料的4.84倍、3.47倍和1.90倍,这归因于合理结构与组分特征对电荷动力学导向及电荷流的有效调控。该工作为通过电荷动力学调控构建高效解毒光催化剂提供了新思路。
关键词: 化学异质结,Bi2WO6,电荷动力学调控,光催化,热电子注入
更新于2025-09-19 17:13:59
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Bi2WO6量子点修饰的磁性碳纳米洋葱:增强的光催化能力与易回收的光催化剂
摘要: 通过水热法制备了Bi2WO6量子点(DQs)修饰的磁性碳纳米洋葱(MCNOs)。测得Bi2WO6量子点尺寸约为2-10纳米,并均匀锚定在MCNOs表面。磁滞回线测试表明该复合材料具有显著的顺磁性特征,这一特性使其易于从反应体系中回收光催化剂。此外,采用罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)和苯酚考察了复合材料在可见光照射下的光催化性能,并通过活性捕获实验和光电流响应实验探讨了其光催化性能优于纯Bi2WO6量子点的原因。结果表明:MCNOs不仅作为磁性载体防止Bi2WO6量子点团聚,还充当电子传输体降低光生电子-空穴(e--h+)复合率。这种易回收且具有高效光催化性能的材料在水净化领域具有广阔应用前景。
关键词: 碳纳米洋葱、磁性、量子点、Bi2WO6
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种用于抗生素降解的高性能生物质碳量子点-Bi?WO?复合光催化剂的制备
摘要: 通过透析辅助水热法制备了一种分散均匀的新型生物质碳量子点@Bi2WO6(BC-QDs@Bi2WO6)光催化剂。采用HR-TEM、XPS、UV-Vis、PL、光电流分析和电化学阻抗谱等多种技术研究了样品的形貌结构及光学电子性能。通过抗生素(四环素、环丙沙星和加替沙星)降解评估了BC-QDs@Bi2WO6的光催化活性。其增强的光催化性能归因于BC-QDs的量子效应——该效应使其成为光捕获中心、电子储存库及污染物降解反应中心。此外,根据ESR和猝灭实验提出了合理的光催化机理。本研究对构建用于污染物降解和提升光利用效率的生物质碳基光催化剂具有重要优势。
关键词: Bi2WO6,透析辅助水热法,光催化剂,生物质碳量子点,抗生素降解
更新于2025-09-16 10:30:52