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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 菊花状BiOI纳米花修饰的TiO2纳米管光催化性能增强

    摘要： 通过连续离子层吸附与反应（SILAR）法成功将BiOI纳米片/菊花状纳米花沉积于TiO?纳米管阵列（TiO? NTs）表面，并系统研究了不同SILAR沉积周期样品的形貌及可见光响应特性。所制备的BiOI/TiO? NTs对甲基橙（MO）、罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）和Cr(VI)的光电催化（PEC）去除活性显著提升。其中具有菊花状纳米结构的样品7展现出120.06 μA/cm2的高可见光光电流密度、?203.61 mV/cm2的光电压，对MO、RhB、MB和Cr(VI)的PEC去除效率分别达45%、62%、79%和77%。优异的PEC性能源于菊花状BiOI纳米花卓越的可见光响应与载流子传输能力。通过深入探究电荷分离传输行为，进行了能带结构与活性物种捕获实验，提出可能的p-n异质结光催化机制——该机制不仅促进光生电子高效分离，更展现出有机染料与重金属离子PEC去除的卓越效能。

    关键词： BiOI、光电化学性能、TiO?纳米管阵列、纳米花

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 对原位构建的直接Z型Bi2WO6/BiOI复合材料的可见光驱动光催化性能的洞察

    摘要： 通过水热法原位构建了具有增强光催化性能的Bi2WO6/BiOI复合材料。采用Brunauer-Emmett-Teller（BET）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、表面光电压谱（SPS）、电子自旋共振（ESR）和X射线光电子能谱（XPS）对Bi2WO6/BiOI复合材料进行了表征。结果表明复合材料中Bi2WO6与BiOI共存，所有Bi2WO6/BiOI复合材料的光生载流子分离速率均高于BiOI。该复合光催化体系中生成了·OH和·O2?自由基，最终提出Bi2WO6/BiOI复合材料遵循直接Z型机理。

    关键词： 光生载流子分离、Bi2WO6、异质结、可见光光催化性能、BiOI

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 制备间隙碳掺杂BiOI以增强光催化固氮和甲基橙降解性能

    摘要： 首次以Bi(NO3)3·5H2O、KI和葡萄糖为原料，通过水热法成功合成了碳掺杂BiOI（C-BiOI）光催化剂。所制备样品在甲基橙（MO）降解和N2还原为NH3反应中展现出优异的光催化活性。为揭示其卓越光活性的来源，采用N2吸附、XRD、SEM、TEM、拉曼、XPS、DRS、PL、EIS及瞬态光电流响应等多技术对C-BiOI进行了表征。结果表明：碳团簇在制备过程中进入BiOI晶体层间，掺杂碳干扰晶格周期性并产生结构空位，导致带隙减小和电荷分离效率提升，两者均显著加速光催化反应。此外，引入的碳改变了BiOI形貌并增大了比表面积，这也有利于光催化过程。碳含量对促进效应至关重要——在可见光下，优化后的C-BiOI-2光催化剂表现出0.136 min-1的MO降解速率，是纯BiOI的4.44倍；而对于光催化固氮反应，由于表面碳对N2吸附的贡献，高碳含量样品C-BiOI-3性能更优，在模拟太阳光下NH3生成速率达311 μmol g?1h?1，约为BiOI的3.7倍。本研究可为碳掺杂半导体光催化剂的设计与理解提供新思路。

    关键词： 间隙掺杂，C-BiOI，光催化固氮，可见光

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 原位法制备含氧空位BiOI光阴极：解析光电解系统中的氮气还原行为

    摘要： N2在催化剂表面的吸附与活化是光电化学（PEC）氮还原过程中的主要难题。本研究报道了一种简便的原位方法制备具有氧空位（OVs）的本征BiOI（I-BiOI）光阴极（R-BiOI），并首次成功将其选为理解PEC氮还原体系中氧空位作用机制的模型基质。通过Mott-Schottky曲线和光电化学阻抗谱（PEIS）结果深入揭示了载流子浓度/路易斯碱/活性位点与氧空位之间的关联，同时线性扫描伏安法（LSV）数据进一步证实了R-BiOI光阴极对活性N2的选择性。由BiVO4光阳极与R-BiOI光阴极串联构建的体系实现了约1.4 mmol/m2/h的理想氨产率，分别是I-BiOI（1.1 mmol/m2/h）和Pt（0.48 mmol/m2/h）的1.3倍和2.9倍。我们的发现初步阐明了太阳能-电子-氨转化的作用机制，并为绿色固氮提供了潜在的新途径。

    关键词： 活性位点、路易斯碱、氧空位、碘氧化铋（BiOI）、光电化学（PEC）固氮

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • C-In2O3/BiOI复合材料的合成及其对甲基蓝增强的光催化降解

    摘要： 本工作合成了C-In2O3/BiOI复合光催化剂，用于废水甲基蓝（MB）的高效光催化降解。在可见光照射下，该复合材料对MB的降解性能较纯相BiOI和In2O3提升5倍，且具有优异的循环稳定性。其光活性增强源于光生载流子分离效率的显著提高。本研究为设计构建能高效降解有毒污染物的环境友好型光催化剂提供了重要参考。

    关键词： C-In2O3/BiOI、甲基蓝、光催化、可见光

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于选择性可见光驱动光催化氧化一氧化氮的单层外延异质结构

    摘要： 通过化学键堆叠二维（2D）层状材料构建垂直异质结构，是探索先进太阳能转换体系的有效策略。然而，基于传统氧化物化合物制备此类异质结构仍面临巨大挑战——这些材料要么不具备二维层状结构，要么因晶格失配过大而不适用于外延生长。本研究报道了一种通过异质外延阴离子交换法制备的铋氧卤化物半导体垂直异质结构。单层Bi2WO6外延生长于BiOI暴露表面，既可抑制光腐蚀又引入活性位点。理论与实验结果表明：可见光照射产生的电子能直接转移至表面配位不饱和（CUS）Bi原子，从而促进反应物分子的吸附与活化。因此，Bi2WO6/BiOI垂直异质结构展现出比BiOI和Bi2WO6显著增强的可见光驱动NO氧化活性。

    关键词： 外延异质结构、一氧化氮氧化、光催化、Bi2WO6、BiOI

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 金红石/锐钛矿TiO<sub>2</sub>异质结构上电沉积铋氧碘化物的合成与光催化性能

    摘要： 通过三步法制备了碘氧化铋(BiOI)修饰的金红石/锐钛矿TiO2异质结构。首先在氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃基底上形成锐钛矿TiO2片层，随后通过水热法在锐钛矿TiO2片层上生长金红石TiO2纳米棒，最后采用电化学沉积法将BiOI包覆于分级TiO2薄膜表面。对水中亚甲基蓝(MB)的光催化降解测试表明，BiOI修饰的分级TiO2薄膜具有优异的光催化活性，优于单相锐钛矿和金红石TiO2薄膜、商用P25薄膜及分级TiO2薄膜。其增强的光催化性能可能源于BiOI/金红石TiO2/锐钛矿TiO2/FTO结构中强可见光吸收与界面异质结形成的协同效应，促进了光生电子-空穴对的高效分离。此外，证实降解过程中的主要活性物种为羟基自由基和超氧自由基。

    关键词： 分级金红石/锐钛矿TiO2、纳米结构、薄膜、电沉积、载流子分离、可见光吸收、BiOI

    更新于2025-09-22 14:44:35

  • 负载贵金属的BiOI半导体材料构建及其对微囊藻毒素-LR降解光催化活性的提升

    摘要： 通过光化学沉积法制备了负载贵金属的BiOI复合光催化剂（M/BiOI，M=Pt、Au、Ag），并用于微囊藻毒素（MC-LR）的光催化降解。采用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis）、X射线光电子能谱（XPS）和光致发光光谱（PL）对材料进行表征，研究了MC-LR的光降解效果及可能机理。结果表明，在Pt、Au、Ag三种贵金属中，Ag对BiOI光催化活性的提升最为显著，而Au的提升效果最弱。当Ag负载量（1.0 wt%）为最佳比例时，Ag/BiOI催化剂在模拟可见光条件下光照2小时，MC-LR的降解率达到61.26%±0.12%。此外，通过捕获剂实验和电子自旋共振（ESR）分析可得出结论：在三种负载贵金属的BiOI半导体材料降解MC-LR的过程中，主要活性物种为O2?。

    关键词： 微囊藻毒素-LR、光催化、贵金属、BiOI

    更新于2025-09-22 19:56:25

  • GO/CN/BiOI复合材料在LED光下的增强型光催化降解与抗菌性能

    摘要： 通过原位生成法制备了GO/CN/BiOI复合材料，并研究了其光催化降解及抗菌性能。采用XRD、TEM、SEM、XPS、FT-IR、拉曼光谱、DRS、光电流、EIS和LSCM等技术对光催化剂进行了详细分析。合成的GO/CN/BiOI复合材料在LED光照下表现出优异的光催化降解和抗菌性能，最佳复合样品可在60分钟内降解93%甲基橙(MO)，100分钟内降解74%四环素(TC)。抗菌实验表明，该复合材料能在30分钟内完全灭活大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。通过捕获实验研究了光催化降解和抗菌机理，证实h+在体系中起关键作用。其增强的光性能归因于复合材料中电子(e?)与空穴(h+)的高效分离。本研究表明GO/CN/BiOI复合材料在污染物去除和水消毒领域具有潜在应用价值。

    关键词： 抗菌、光催化降解、GO/CN/BiOI、LED光

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • BiOI-氧化石墨烯纳米复合材料中光催化-光热协同作用对抑菌性能的贡献

    摘要： 环境微生物污染对人类健康的威胁已引起特别关注。为探究光催化与光热过程的协同抗菌效应，本研究通过简易溶剂热法构建并制备了稳定结合的BiOI-氧化石墨烯（GO）纳米复合材料。BiOI晶体通过形成Bi-C键均匀分布于GO纳米片上。多种表征证实：该材料具有大比表面积、可延伸至近红外区的强光捕获能力，以及GO导电性促进的光生电子高效转移特性，这些均有利于提升光催化抗菌活性。更重要的是，GO的光热效应使BiOI-GO复合材料的温度升高（具备高效光热转换效率），促使BiOI晶体的光生电子获得更多能量和更高载流子迁移率；反之，BiOI-GO复合材料的温升又增强了其光吸收能力和光生电荷分离效率。最终，相较于单一光催化过程，BiOI-GO复合材料通过光催化-光热协同效应显著提升了对抗鲍曼不动杆菌的抗菌性能，表现为更高的总有机碳（TOC）去除率和K+离子泄漏量。因此，BiOI-GO复合材料的协同光催化-光热作用将为未来环境消毒应用提供重要价值。

    关键词： 抗菌活性、协同光催化-光热贡献、BiOI-氧化石墨烯、纳米复合材料

    更新于2025-09-10 09:29:36