| 锌掺杂OV-β-Bi2O3可见光催化活性的提高:能带结构的调节和电荷分离的促进 |
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| 引用本文： | 赵亚雯,张俊可,冯彩霞,徐佳鹏,杜芮,虎华,周艳梅,刘山虎,刘艳红.锌掺杂OV-β-Bi2O3可见光催化活性的提高:能带结构的调节和电荷分离的促进[J].无机化学学报,2021,37(3):541-554. |
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| 作者姓名： | 赵亚雯 张俊可 冯彩霞 徐佳鹏 杜芮 虎华 周艳梅 刘山虎 刘艳红 |
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| 作者单位： | 河南大学化学化工学院, 河南省环境污染控制材料国际联合实验室, 开封 475004;河南省开封生态环境监测中心, 开封 475003;中国科学院理化技术研究所, 北京 100190 |
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| 基金项目： | 河南省科技攻关项目（No.19A150020）、河南省高校科技创新团队计划（No.19IRTSTHN029）、河南省创新创业培训计划（No.S202010475087）和开封市科技发展计划项目（No.1808001）资助。 |
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| 摘 要： | 采用溶胶-凝胶-原位碳热还原处理的方法,制备了一种含有氧空位(OV)的新型Zn掺杂β-Bi2O3纳米材料(OV-Zn∶Bi2O3),氧空位的浓度可以通过改变Zn2+的掺杂量进行调节。作为参照,只有氧空位没有Zn2+的新型β-Bi2O3(OV-β-Bi2O3)也通过类似的方法制得。通过紫外可见漫反射光谱、X射线光电子能谱、电子顺磁共振、光致发光光谱和光电化学测试,系统研究了氧空位和Zn2+掺杂对OV-Zn∶Bi2O3降解亚甲基蓝(MB)和2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)可见光催化活性的综合影响。结果表明,氧空位的引入不仅可以使光吸收向长波方向拓展,而且可以促进光生载流子的分离。因此,与传统的β-Bi2O3相比,OV-β-Bi2O3对亚甲基蓝(MB)和2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的降解活性显著增强。对于OV-Zn∶Bi2O3催化剂,Zn2+掺杂可使光催化剂的价带边缘向下移动,增强了光激发空穴的氧化能力,并且适量的锌掺杂也能提高光生载流子的分离效率。因此,OV-Zn∶Bi2O3的可见光活性优于OV-β-Bi2O3,而且当Zn与Bi物质的量之比为0.3时,OV-Zn∶Bi2O3-0.3对MB和2,4,6-TCP的降解活性最高。
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| 关 键 词： | 氧空位 锌离子掺杂 光催化 电荷分离 可见光活性 |
| 收稿时间： | 2020/9/10 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/1/5 0:00:00 |
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