研究目的
通过构建AgI-BiOI异质结并引入石墨烯来提高BiOI基光催化剂的光催化产氢活性,并利用原位NEXAFS光谱研究界面电荷转移行为。
研究成果
AgI-BiOI-石墨烯光催化剂由于异质结构的形成促进了光生载流子从AgI向BiOI和石墨烯的有效转移,展现出增强的光催化产氢活性。该光催化剂具有良好的稳定性,在三轮循环后仍保持86%的活性。这项研究为设计高效光催化剂所必需的界面电荷转移机制提供了见解。
研究不足
该研究的局限性在于实现高光催化活性所需的最佳石墨烯含量和硝酸银前驱体浓度,超过该范围后活性会下降。光催化剂在水溶液中的分散稳定性也是一个限制因素。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过溶剂热法合成了BiOI-石墨烯和AgI-BiOI-石墨烯光催化剂,并采用多种技术手段进行表征以研究其特性与光催化性能。
2:样品选择与数据来源:
通过调整石墨烯/Bi(NO3)3?5H2O和AgNO3/Bi(NO3)3?5H2O的比例制备样品,以优化光催化活性。
3:实验设备与材料清单:
场发射扫描电子显微镜(FESEM,日立S-4800)、X射线光电子能谱仪(VG ESCA Scientific)、透射电子显微镜(JEM-2010)、X射线衍射仪(XRD,MACSCIENCE MXP3)、光电化学扫描电化学显微镜(PEC-SECM,CHI 900C型)、光致发光光谱仪(日立F-7000)、紫外-可见漫反射分光光度计(JASCO V-650)。
4:0)、X射线光电子能谱仪(VG ESCA Scientific)、透射电子显微镜(JEM-2010)、X射线衍射仪(XRD,MACSCIENCE MXP3)、光电化学扫描电化学显微镜(PEC-SECM,CHI 900C型)、光致发光光谱仪(日立F-7000)、紫外-可见漫反射分光光度计(JASCO V-650)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成光催化剂并进行表征,在紫外光照射下测试其光催化产氢性能,根据产氢量评估光催化活性。
5:数据分析方法:
基于产氢量分析光催化性能,并利用NEXAFS光谱研究电子特性。
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Photoluminescence spectrometer
F-7000
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Investigating photoluminescence spectra
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UV–vis diffuse reflection spectrophotometer
V-650
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VG ESCA Scientific
Recording X-ray photoelectron spectra
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JEM-2010
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X-ray diffractometer
MXP3
MACSCIENCE
Studying the structures of the photocatalysts
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