合成缺氧氧化铋光催化剂以改善光电化学应用

摘要： 本文报道了氮掺杂对Bi2O3半导体薄膜光电化学(PEC)水氧化行为的影响。采用Bi(NO3)3作为Bi3+离子前驱体、尿素作为氮源通过水热法合成半导体颗粒，随后滴涂成膜并在600℃下退火处理。根据紫外-可见吸收光谱计算，合成的Bi2O3带隙能为3.01 eV，经氮掺杂后降至2.75 eV。通过周期性光照下的线性扫描伏安法测试了材料的水氧化性能，在35 mW/cm2光照条件下，相对于Ag/AgCl电极0.95 V处测得最高光电流为180 μA/cm2。氮掺杂可使光电流提升达50%，且材料的可见光响应性显著改善（通过电化学活性光谱和紫外-可见吸收光谱证实）。通过分光光度法测量罗丹明B染料的脱色情况验证了该半导体颗粒的光催化活性。