离子交换法制备的氮掺杂钛酸铌光催化响应增强

摘要： 我们在此报道了层状钛酸盐中氧被氮均匀且高效取代的研究成果。所得材料HTiNbO5-xNx（350°C，30分钟）展现出卓越的带间激发特性与强度（由氧空位诱导）。光电子能谱证实氮2p态导致价带顶上移，该现象被判定为可见光带间激发的根源。HTiNbO5-xNx（350°C，30分钟）导带在可见光激发下产生的电子具有强还原能力，在光催化过程中可将O2还原为活性O2?-自由基。这些发现确凿证明了掺杂氮在实现层状钛酸盐带间可见光子激发中的关键作用。本研究获得的关于氢键（弱键能）层状钛酸盐中取代氮的新物理认知，对通过非金属掺杂开发其他高效可见光光催化剂具有重要启示意义。