卤氧化铋基光催化剂的构建及其应用在能源转化领域的研究进展

随着社会的飞速发展，传统石化资源的过度消耗不仅会导致能源危机，还会引起环境污染。近年来，研究人员致力于发展新型清洁、高效的碳中和能源。利用光催化技术将低密度的太阳能转化并储存为高密度的化学能有望解决能源短缺、环境污染等问题。在众多催化剂中，卤氧化铋（BiOX）具有特殊的层状结构、合适的带隙位置和良好的光响应性，是一种非常有潜力的光催化剂。然而，其本身的光催化效果无法满足生产生活的需要，因此对其改性研究逐渐成为研究热点。以卤氧化铋作为研究对象，从其结构特点出发，总结提升其光催化性能的改性方法，包括本征改性（形貌调控、元素掺杂和缺陷引入）及异质结构建等，并简述其在光解水制氢、CO——2还原和合成氨等能源转化领域的研究进展，光催化剂的改性不仅能够改变光生载流子的传输方向、提高其分离效率，还能够为光反应提供有效活性位点，为提高光催化活性提供先决条件。最后，对BiOX基光催化剂发展过程中面临的挑战及发展方向进行展望。