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可见光LED照射下类血管生物炭基异质结光催化剂Bi2S3/BiOBr/BC用于双氯芬酸去除的制备：机理研究与中间产物分析
摘要： 本研究首次通过简便的一锅溶剂热法合成了一种新型经济高效的类血管生物炭基光催化剂Bi2S3/BiOBr/BC。系列表征分析证实了该光催化剂制备成功。以双氯芬酸（DCF）为目标污染物，在节能可见光LED照射下实现了93.65%（40分钟）的光催化降解效率。通过不同光催化剂对比实验及光电化学测试表明，Bi2S3/BiOBr/BC 10%的优异性能源于生物炭的电子传递作用及异质结结构的高电荷分离效率。此外，较低的单位序次电能消耗表明该光催化剂/可见光LED体系更具节能优势。适宜的光催化剂投加量（0.6 g/L）和弱酸性环境（pH=5.0）有利于Bi2S3/BiOBr/BC对DCF的光降解。五次连续循环实验证实了该催化剂良好的重复使用性和稳定性。捕获实验确定活性物种中·O2–和h+主导了DCF分子的矿化反应，HRMS分析推断了十一条主要中间产物及四条可能的光降解路径。该Bi2S3/BiOBr/BC光催化剂可为水体新兴污染物去除提供潜在技术支撑。
关键词： 双氯芬酸、光催化机制、Bi2S3/BiOBr/BC复合材料、可见LED光、降解途径
更新于2025-09-19 17:13:59
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简易构建等离子体Z型Au NPs/g-C3N4/BiOBr体系以增强可见光光催化活性
摘要： 通过水热法和原位还原法制备了一种新型三元Au NPs/g-C3N4/BiOBr Z型异质结复合材料，并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和光致发光发射光谱进行表征。通过可见光照射下降解苯酚评估其光催化活性。研究发现Au NPs/g-C3N4/BiOBr表现出增强的光催化活性，其活性分别是g-C3N4的3倍和BiOBr的2.5倍。这可归因于光生电子-空穴对的有效分离、带隙变窄（2.10 eV）以及表面等离子体共振（SPR）。
关键词： 金纳米颗粒/g-C3N4/BiOBr，Z型异质结，苯酚，可见光催化，等离子体效应
更新于2025-09-12 10:27:22
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BiOBr/Ag6Si2O7异质结通过双重协同效应实现可见光催化降解性能增强与顺序选择性调控
摘要： 光生电子-空穴对的高效分离始终是提升可见光光降解效率的关键因素之一。迄今为止，关于通过光生活性物种的协同竞争消耗与有机污染物的协同吸附来提升设计异质结性能的研究报道甚少。本文设计构建了一种新型BiOBr/Ag6Si2O7异质结，其对亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)具有双重协同效应。该效应可避免光生h+/e?对的复合，提高吸附效率，甚至调控光降解效率。因此对于MB与MO的水溶液混合物，BiOBr/Ag6Si2O7光催化剂通过多层吸附模式显著增强了对染料的吸附能力。此外，由于光生活性物种的竞争消耗，该催化剂能进一步促进MO的光降解速率同时延缓MB的降解，呈现出顺序选择性现象。得益于双重协同效应，MO的吸附容量较纯MO溶液提升1379%，光降解时间从30分钟缩短至12分钟，速率常数达0.22 min?1，比纯MO溶液高38%。
关键词： BiOBr、硅酸银、可见光光降解、异质结、光催化剂
更新于2025-09-11 14:15:04
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可控自组装BiOBr:Yb3?/Er3?三维分级结构中增强的上转换发光及其在近红外光催化中的应用
摘要： 本工作通过水热法合成了自组装Yb3?/Er3?共掺杂BiOBr三维花状分级结构（HAs）。随着pH值升高，样品厚度变薄，形貌由二维纳米片转变为自组装三维HAs。在980 nm激发下，三维花状BiOBr:Yb3?/Er3? HAs的上转换（UC）发光显著增强，约为二维纳米片的505倍。已对UC发光增强机制进行了讨论。此外，在近红外和模拟太阳光照射下，所有样品均表现出有效的罗丹明B降解光催化活性，且随着pH值升高性能明显提升，这归因于内建电场效应及UC发光的高效利用。本研究为制备高效自组装三维花状BiOBr:Yb3?/Er3? HAs上转换材料提供了指导，该材料在近红外光激活光催化剂领域具有重要应用潜力。
关键词： 上转换，BiOBr: Yb3?/Er3?，形貌，近红外光激活光催化剂
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过SnO2和Ag共修饰促进光生电子捕获吸附的O2以改善BiOBr纳米盘的光电性能
摘要： 通过促进光生电荷转移与分离来提升纳米级BiOBr的光电性能具有重要研究价值。本研究采用简易一步水热法制备了SnO?与Ag共修饰的BiOBr纳米复合材料（Ag-SO-BOB）。经SnO?纳米颗粒修饰后，BiOBr纳米片的光电压响应强度提升了4.1倍。暂态表面光电压（TS-SPV）和气氛控制稳态表面光电压谱（AC-SPS）证实，这种显著增强的光电压响应源于耦合的SnO?作为电子受体平台，能有效接收BiOBr的光生电子，从而延长载流子寿命并增强电荷分离。值得注意的是，同步引入Ag纳米颗?？墒构獾缪瓜煊徊皆銮浚涮嵘雀叽锟樘錌iOBr纳米片的15.4倍，该增强效应归因于Ag的引入促进了O?吸附进而强化电荷分离。最终，SnO?与Ag的协同修饰通过增强电荷分离和促进O?吸附显著提升了表面光电压响应，这一结论也得到了光电化学测试和光催化实验的验证。
关键词： 表面光电压响应、氧气吸附、电荷分离、光电子捕获、Ag-SnO2-BiOBr
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有高吸附和光催化性能的BiOBr/Bi2O3/BiO0.67F1.66三元复合物中的多重载流子转移路径
摘要： 通过简易化学沉淀法设计并制备了BiOBr/Bi2O3/BiO0.67F1.66三元复合材料，通过可见光照射下降解罗丹明B（RhB）评估其光催化性能。当Br/F摩尔比为1:1时，BiOBr/Bi2O3/BiO0.67F1.66三元复合材料展现出最高活性，在仅15分钟光照后约降解98.61%的RhB。与纯BiOBr相比，该三元复合材料的增强光催化性能可归因于其更大的比表面积和多重载流子转移路径，有效促进了载流子分离。此外，还详细讨论了复合材料的形成机制。
关键词： Bi2O3，载流子传输路径，BiOBr，三元复合材料，BiO0.67F1.66
更新于2025-09-10 09:29:36
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ZnS/BiOBr/氧化石墨烯三元复合材料的可见光催化活性增强
摘要： 本文通过溶剂热法成功合成了一种具有锌空位的简易高效三元复合光催化剂ZnS/BiOBr/氧化石墨烯（ZnS/BiOBr/GO）。该光催化剂在可见光照射下对有机污染物表现出优异的光催化性能。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）和光致发光光谱（PL）对其进行了表征。实验结果表明，100 mg ZnS与6 mg GO共掺杂BiOBr的复合物（100ZBG-6）展现出最高的光催化活性，在可见光照射下对罗丹明B（RhB）的降解效率达到86.6%，分别是纯ZnS和BiOBr的28.7倍和6.1倍。这表明ZnS/BiOBr/GO复合材料在降解有机污染物方面具有巨大应用潜力。本文阐述了通过构建ZnS锌空位及引入GO修饰BiOBr来增强光吸收和光催化活性的机制。
关键词： 锌空位，ZnS/BiOBr/氧化石墨烯，有机污染物，光催化活性，可见光
更新于2025-09-09 09:28:46
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可见光响应的溴氧化铋/类石墨相C3N4杂化材料及其通过内建电场在光催化中的应用
摘要： 在本研究中，我们提出了一种简便方法制备BiOBr/类石墨相C3N4复合光催化剂——通过室温自组装过程将BiOBr原位沉积于g-C3N4模板表面构建而成。该方法采用g-C3N4/BiOBr纳米复合材料，在可见光激发（λ > 420 nm）下展现出优异的光催化性能。运用X射线衍射、透射电子显微镜、N2吸附-脱附、能量色散X射线光谱、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱等多种技术，系统研究了样品的晶相结构、形貌特征、织构特性及组分组成；并通过紫外-可见漫反射光谱、稳态荧光光谱、光电流响应分析、电化学阻抗谱和价带X射线光电子能谱等技术，分别测定了其光学性质、光电化学特性及能带结构。此外，将该异质结构材料与单一BiOBr或g-C3N4在相同反应体系中的催化活性进行了全面对比研究。所制得的BiOBr/g-C3N4复合材料相比单一BiOBr表现出显著优势，对多种底物均具有普适性：二氯萘酚降解效率提升达3倍，Cr(VI)还原效率提高至2.5倍。这种增强的光催化活性主要源于有效的电荷转移机制，该机制可在BiOBr与g-C3N4界面形成内建电场，从而促进空间电荷分离。本研究为设计具有宽光谱吸收范围和快速电荷分离特性的高效半导体复合光催化剂提供了新途径。
关键词： 类石墨相C3N4、BiOBr、自组装、光电化学、内建电场
更新于2025-09-04 15:30:14