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基于等离子体银修饰Cr-BiOCl纳米片的高性能光催化燃料电池(PFC)的构建，用于同步产电与污染物去除
摘要： 高性能光催化燃料电池（PFC）的发展因光利用率低和载流子转移效率差而受到严重阻碍。本研究通过实验制备了具有高可见光光催化活性的等离子体Ag修饰Cr-BiOCl（Cr-BOC/Ag），并直接证实了金属-半导体光催化剂中催化活性显著增强的现象。实验结果表明，Cr掺杂和Ag修饰不仅能将BiOCl的光吸收范围从紫外区拓展至可见光区，还能通过缩小带隙和金属Ag的表面局域等离子体共振（LSPR）效应大幅提高载流子的生成与转移速率。在可见光照射下，当Cr掺杂量（14.4%）和Ag负载量（4%）为最优值时，Cr-BOC/Ag展现出显著的PFC性能提升。捕获实验和多种表征证明，Cr掺杂效应与Ag纳米颗粒引发的SPR效应的协同作用是氧化物种高生成率和载流子有效转移的关键原因。以罗丹明B为燃料时，经过240分钟可见光照射获得约75.1%的脱色效率和8.38%的库仑效率（均高于甲基橙和四环素体系）。测得Cr-BOC/Ag光阳极的短路电流密度（Jsc）为0.0073 mA/cm2，开路电压（Voc）为0.543 V。
关键词： 光催化降解、表面等离子体共振、BiOCl（氯化铋）、库仑效率、可见光、燃料电池
更新于2025-11-14 17:03:37
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原位阴离子交换策略构建花状BiOCl/BiOCOOH p-n异质结实现太阳光照射下高效光催化去除水中有毒污染物
摘要： 单组分半导体光催化剂电荷分离效率低下严重制约了其实际应用。本研究报道了一种原位阴离子交换策略，可控构建太阳光驱动的p-n异质结光催化剂BiOCl/BiOCOOH。在该合成过程中，BiOCOOH微球不仅作为形成异质结构的载体，还作为Bi3?供体生成BiOCl。这种原位阴离子交换途径使BiOCl在BiOCOOH表面均匀分布并形成紧密界面接触。在模拟太阳光照射下，所制得的p-n异质结BiOCl/BiOCOOH催化剂对有毒污染物（MO染料和TC抗生素）展现出远超BiOCOOH和BiOCl的光催化活性。其中最优的S3样品具有最高光催化活性，其MO降解速率常数达0.0599 min?1，分别是BiOCOOH和BiOCl的2.9倍和9.7倍。电荷分离与转移的改善以及花状结构是性能提升的主要原因。自由基捕获实验表明空穴、?OH和?O??共同参与污染物降解。该工作为废水处理提供了一种新型太阳光驱动的BiOCl/BiOCOOH p-n异质结光催化剂。
关键词： 阴离子交换、阳光、BiOCl/BiOCOOH、光催化、p-n异质结
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过空位工程促进电荷分离以增强BiOCl的可见光驱动光氧化作用
摘要： 电子-空穴对的分离对半导体光催化过程具有重要影响。本研究通过重构疏水性小尺寸BiOCl纳米片，制备了含氧空位(BiOCl-OVs)的BiOCl纳米片。瞬态光响应和电子自旋共振(ESR)结果表明，氧空位可通过捕获光生电子促进载流子分离。光电流响应及活性氧物种?O2-和?OH的ESR测试证实，由于电荷分离效率提升和宽光谱吸收，产生了更多光生载流子。因此，BiOCl-OVs表现出增强的NO去除光催化性能。本研究阐明了构建空位对提升光催化性能的重要性。
关键词： 氧空位、电荷分离、BiOCl、NO去除、光催化
更新于2025-09-23 15:23:52
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表面活性剂对BiOCl/WO3微复合材料合成的影响及其在水溶液中增强吸附性能的研究
摘要： 在多种表面活性剂（聚乙烯吡咯烷酮PVP、三甘醇TEG和曲拉通X-100 TX-100）存在下，采用一步水热法合成了BiOCl/WO3微复合材料。将所制备的微复合材料用作去除有机染料（罗丹明B和亚甲基蓝）的高效吸附剂。吸附研究前，通过XRD、FE-SEM、TEM和UV-DRS等分析技术研究了这些吸附剂的结构、官能团和形貌特征，结果显示其具有较大比表面积。实验结果表明，PVP合成的BiOCl/WO3微复合材料作为吸附剂的性能显著优于TEG或TX-100合成的微复合材料。这种增强的吸附性能归因于PVP稳定的BiOCl/WO3微复合材料发达微观结构带来的更大比表面积。对PVP合成的BiOCl/WO3微复合材料进行了催化剂用量、pH值和初始染料浓度等参数研究，并将实验数据拟合至等温模型，探究了吸附机理。
关键词： 罗丹明B、亚甲基蓝、BiOCl/WO3复合材料、吸附、表面活性剂
更新于2025-09-23 15:22:29
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晶态/非晶态接触的BiOCl-Bi2S3复合材料中光吸收与表面晶面协同作用用于光催化降解
摘要： 半导体的光吸收特性和表面性质是决定其光催化性能的两个关键因素。本研究通过室温下原位离子交换法合成了由Bi2S3纳米颗粒键合在{001}和{110}晶面暴露的BiOCl纳米片上构成的BiOCl-Bi2S3复合材料。转化生成的Bi2S3使BiOCl-Bi2S3复合材料具备高效可见光吸收能力，既保证了光生载流子数量，又形成了紧密的晶态-非晶态接触界面以促进光生载流子分离。此外，{001}和{110}晶面暴露的BiOCl纳米片能便捷地将载流子转移至{001}晶面。通过可见光照射下亚甲基蓝的光降解实验评估了BiOCl-Bi2S3复合材料的光催化性能，结果表明该复合材料因增强的光吸收能力、高效的载流子分离与转移而展现出优异光催化活性?；诨钚晕镏植痘袷笛?、瞬态光电流、电化学阻抗谱及能带结构分析，提出了BiOCl-Bi2S3复合材料降解亚甲基蓝的可能光催化机理。
关键词： 表面性质，可见光，BiOCl-Bi2S3，接触界面，光催化机制，晶面
更新于2025-09-23 15:22:29
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一步原位合成Ag与Bi共修饰的BiOCl异质结 具有全太阳光谱高效光催化性能
摘要： 通过简易原位溶剂热法制备全光谱响应的Ag/Bi/BiOCl分级微花异质结。采用XRD、SEM、TEM、XPS、BET和UV-Vis-NIR对样品进行表征。通过调控Ag+添加剂含量可有效调节Bi在含氧空位半导体BiOCl纳米片中的原位掺杂。该样品在200-2400 nm全波段呈现强光吸收，在全太阳光谱范围内展现出优异的光催化性能。金属Ag、Bi及氧空位的存在增强了BiOCl的光吸收并促进其载流子分离，使其在紫外和可见光照射下的光催化活性均高于纯BiOCl和P25。此外，Ag/Bi/BiOCl的光催化响应成功拓展至近红外区域?；谧杂苫痘袷笛槿啡蟞+、(·)O2-和(·)OH是近红外区降解有机污染物的主要活性物种。
关键词： 全光谱、近红外、光催化、Ag/Bi/BiOCl、异质结
更新于2025-09-23 15:22:29
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微波辅助水热法合成BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料以提高光催化效率
摘要： 在本研究中，通过微波辅助水热法成功合成了BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料。采用X射线粉末衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜和光致发光（PL）光谱对合成产物的物相、形貌及光学性能进行了表征。所得产物为包含Bi2WO6微花与BiOCl纳米片复合的BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料。通过罗丹明B和水杨酸这两种废水有机污染物的光降解实验评估了该纳米复合材料的光催化性能。80 wt%含量的BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料展现出最高的光催化效率，且PL分析证实其具有最低的光子发射量。即使经过四次循环测试，活性仍仅有微小损失。研究还提出了该纳米复合材料的光催化作用机理。
关键词： BiOCl/Bi2WO6纳米复合材料，光催化，微波辅助水热合成
更新于2025-09-23 15:22:29
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构建具有分级多孔结构且缺氧的TiO2纤维并负载BiOCl纳米片，用于高效光催化
摘要： 通过溶胶-凝胶法结合离心纺丝及后续水蒸气热处理，首次合成了负载BiOCl纳米片的分级多孔缺氧TiO2（TiO2-δ）纤维，其中副产物水溶性NaCl晶体被回收并作为自制备、自牺牲模板使用。NaCl的溶解过程在TiO2-δ表面原位生成BiOCl，形成了丰富介孔结构的纤维?；ㄗ碆iOCl纳米片为反应物吸附提供大表面积，并通过更多光散射/反射通道增强光吸收。系列表征证实：TiO2中氧空位的引入拓宽了可见光响应范围，而BiOCl与TiO2-δ形成的p-n结促进了电荷分离。因此，BiOCl/TiO2-δ纤维在活性艳红和无色苯酚降解中展现出增强的宽带光催化性能——优化后的BiOCl/TiO2-δ复合材料在可见光照射下的表观反应速率常数（0.0636 min-1）达到TiO2-δ纤维（0.0026 min-1）的24倍。通过猝灭剂实验和电子自旋共振谱检测了光催化涉及的活性物种，并详细探讨了可能的电荷转移过程与机理。该工作为实际废水处理用宽带高效异质结构光催化剂的设计合成提供了新思路。
关键词： BiOCl、缺氧TiO2、p-n结、宽带光催化
更新于2025-09-23 15:21:21
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具有高效光诱导电荷分离活性的自组装BiOCl/Ti3C2T复合材料用于光催化降解对硝基苯酚
摘要： 助催化剂在提高催化材料光生电子-空穴分离速率方面具有重要作用。本研究选取新型二维材料Ti3C2Tx（Tx = -OH, -O）作为助催化剂，通过静电自组装法合成了BiOCl/Ti3C2Tx（命名为BT-n，n = 0, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0）复合材料。我们系统表征了复合材料的结构、形貌及光电性能，证实成功制备了二维/二维BiOCl/Ti3C2Tx材料。以污染物对硝基苯酚为对象，在模拟光照下降解评估其光催化性能。结果表明，BT-2.0展现出最优光催化活性——其去除率达97.86%，降解速率约为BT-0的3.3倍。通过电子顺磁共振测试光催化过程中的自由基，发现由于BT-2.0具有更高的光生电子分离效率，超氧自由基和空穴是体系中最活跃的自由基。因此，构建以Ti3C2Tx为助催化剂的异质结可提升BiOCl的光催化活性，这为光催化领域新型助催化材料的选择提供了新思路。
关键词： 对硝基苯酚、光催化降解、MXene、超氧自由基、BiOCl
更新于2025-09-23 15:21:01
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g-C3N4负载BiOCl纳米片增强光催化活性
摘要： 已成功开发出一种简便的溶剂热法，以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂制备BiOCl/g-C3N4纳米复合材料。结果表明，厚度小于5纳米、宽度为20~30纳米的BiOCl纳米片均匀分散在g-C3N4纳米片表面，表明BiOCl与g-C3N4形成了紧密接触。通过罗丹明B在可见光照射下的降解过程评估了所得BiOCl/g-C3N4复合材料的催化活性。研究表明，由于BiOCl与g-C3N4之间的协同效应，该复合材料的催化活性较单一组分显著增强。
关键词： BiOCl，纳米复合材料，表面，光催化剂，g-C3N4
更新于2025-09-23 15:21:01