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富氧空位超薄硫掺杂溴氧化铋纳米片作为高效可见光响应光催化剂用于环境修复

DOI：10.1016/j.cej.2018.12.038 期刊：Chemical Engineering Journal 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 设计超薄二维缺陷材料和无金属掺杂材料作为光催化剂，在环境修复领域因其去除无色污染物的巨大潜力而备受关注。然而，缺陷与无金属掺杂的协同效应是否存在及其相应的氧化机制尚不明确，这阻碍了高性能催化剂的进一步发展。本研究通过简易一步溶剂热法合成了一种新型富氧空位（OV）的超薄硫掺杂BiOBr纳米片（BB-xS）。在可见光照射下，最优BB-5S样品在120分钟内对4-氯苯酚（4-CP）的降解效率达到98%，分别是原始超薄BiOBr和贫氧空位硫掺杂BiOBr的4.9倍和18.0倍。这种优异的光活性还可扩展至双酚类似物和磺胺类等其他无色有机污染物，验证了BB-xS的普适性?；谑笛榻峁兔芏确汉砺郏―FT）计算表明，氧空位与硫掺杂的协同效应产生了子带隙能级，显著增强了可见光吸收能力并抑制了光生电荷复合，从而提升光催化活性。此外，还提出了4-CP对应的光催化降解路径。该工作为环境修复用高活性光催化剂的设计与构建提供了新方案。
作者： Qiao Wang，Zhiquan Liu，Dongmei Liu，Wei Wang，Zhiwei Zhao，Fuyi Cui，Guibai Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究缺陷与无金属掺杂在超薄二维材料中的协同效应，用于环境修复，特别是可见光照射下无色有机污染物的降解。

研究成果

富含氧空位的超薄硫掺杂BiOBr纳米片（BB-xS）在可见光下对无色有机污染物展现出优异的光催化降解活性，这归因于硫掺杂与氧空位的协同效应。该研究为设计高效环境修复光催化剂提供了新思路。

研究不足

该研究聚焦于特定无色有机污染物的降解，可能未涵盖所有类型的污染物。其在实际环境修复中的可扩展性和实际应用尚需进一步研究。

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