通过碱土金属硼酸盐在低温退火条件下向h-BN中掺杂碳以实现光氧化还原活性

摘要： BCN（氮化硼碳）纳米片因其可调的带隙和独特性质，有望成为通过可见光驱动水分解和二氧化碳还原制备太阳能燃料的光催化剂材料。从热力学角度看，通过热退火向六方氮化硼（h-BN）中掺杂碳元素虽能制备出在可见光照射下具有光催化活性的BCN纳米片，但通常需要极高温度（>1250°C）。本研究报道了一种新方法：通过添加碱土金属化合物，在低于平衡态的退火温度（1000°C）下制备具有可见光光催化活性的BCN纳米片。在硼酸盐熔体中形成的BCN纳米片呈现清晰的层状结构，具有可调带隙，并在可见光照射下展现出水分解和二氧化碳还原的光催化活性。这为利用碱土金属硼酸盐在低温退火条件下向h-BN中掺杂其他元素提供了方向。