金属硫化物基异质结光催化剂:原理、影响、应用和原位表征(英文) |
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引用本文: | 张海波,王中辽,张金锋,代凯.金属硫化物基异质结光催化剂:原理、影响、应用和原位表征(英文)[J].催化学报,2023(6):42-67. |
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作者姓名: | 张海波 王中辽 张金锋 代凯 |
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作者单位: | 1. 淮北师范大学绿色和精准合成化学及应用教育部重点实验室;2. 污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室 |
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基金项目: | supported by National Natural Science Foundation of China (22278169 and 51973078);;the Excellent Scientific Research and Innovation Team of Education Department of Anhui Province (2022AH010028); |
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摘 要: | 金属硫化物的窄带隙使其具有吸收可见光和红外光的优势,因此可以用于开发高效的光催化剂.同时,金属硫化物具有出色的电荷分离、较强的光还原能力和低氧化还原能垒.然而,单一金属硫化物通常具有光吸收强度不高和电子-空穴快速复合的问题.在仅考虑光吸收范围时,应选择带隙较窄的光催化剂,但其氧化还原能力较低.此外,金属硫化物易发生光腐蚀.近年来,研究发现,在两种及以上光催化剂间构建异质结可以抑制单一催化剂载流子的复合,促使电子与空穴的分离;同时,异质结光催化剂也被证实可以提高光吸收和增加反应活性位点,是解决金属硫化物自身不足的重要措施.本文总结了金属硫化物用于光催化反应的优势和缺陷,讨论了构建异质结对单一金属硫化物的影响.不同的合成方法对于异质结光催化剂的形貌结构及性能具有重要影响,列举了一些金属硫化物异质结合成方法实例,例如水热合成法、离子交换法、静电纺丝法和原位光化学沉积法等.异质结光催化剂的种类可以根据电子转移机理分为肖特基结、type Ⅱ型、Z型和S型异质结等.随后,概述了金属硫化物异质结在环境和能源领域的应用,比较了不同类型金属硫化物异质结的光催化活性.充分利用光生电子和空穴分别驱动氧化和还...
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关 键 词: | 光催化 金属硫化物 异质结 电荷分离 应用 |
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