本文關(guān)鍵詞：具有異質(zhì)結(jié)的鉍系光催化劑研究進(jìn)展（英文）

  更多相關(guān)文章： 光催化 鉍 異質(zhì)結(jié) 可見(jiàn)光

【摘要】：由于人類(lèi)面臨的能源危機(jī)與環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,光催化技術(shù)作為最有可能解決這兩大問(wèn)題的技術(shù)而備受關(guān)注.其中,光催化劑是光催化技術(shù)的核心.開(kāi)發(fā)具有寬光譜響應(yīng)、高載流子分離效率的光催化劑既是研究熱點(diǎn)也是難點(diǎn).鉍系光催化劑具有較強(qiáng)的可見(jiàn)光吸收能力.但是,提高鉍系光催化劑對(duì)入射光的吸收效率、降低光生載流子復(fù)合效率仍是提高其光催化活性的關(guān)鍵.目前主要通過(guò)以下策略來(lái)解決這些問(wèn)題:(1)貴金屬負(fù)載,(2)半導(dǎo)體復(fù)合,(3)金屬/非金屬摻雜,(4)碳材料修飾,(5)鉍金屬負(fù)載等.最后還簡(jiǎn)要探討了具有異質(zhì)結(jié)的鉍系光催化劑的發(fā)展趨勢(shì)及其潛在應(yīng)用.采用貴金屬負(fù)載于鉍系光催化劑(構(gòu)建肖特基結(jié)),可以通過(guò)等離子體共振效應(yīng)拓寬鉍系光催化劑的光吸收范圍,同時(shí)貴金屬還能有效轉(zhuǎn)移半導(dǎo)體上的光生電子,促進(jìn)光生載流子的有效分離.但是,采用貴金屬負(fù)載存在昂貴、容易發(fā)生團(tuán)聚等不足.通過(guò)半導(dǎo)體之間構(gòu)建緊密異質(zhì)結(jié),不僅可以調(diào)節(jié)所制備復(fù)合催化劑的能帶結(jié)構(gòu),滿足不同光催化反應(yīng)的要求,而且由于內(nèi)電場(chǎng)的存在可以促進(jìn)光生載流子定向轉(zhuǎn)移,從而提高光生載流子的分離效率.除此之外,通過(guò)雜原子摻雜可以在原子層面上構(gòu)建異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),也能有效抑制光生載流子的復(fù)合.近年來(lái),通過(guò)與具有較好導(dǎo)電性能的碳材料復(fù)合,可以快速轉(zhuǎn)移鉍系半導(dǎo)體上產(chǎn)生的光子,提高光催化劑的活性和量子效率.鉍納米顆粒具有與貴金屬類(lèi)似的性能,通過(guò)采用鉍金屬對(duì)鉍系半導(dǎo)體進(jìn)行負(fù)載也可以發(fā)生等離子體共振效應(yīng),從而可以提高鉍系半導(dǎo)體的活性.最后,作者展望了鉍系半導(dǎo)體復(fù)合光催化劑發(fā)展的三個(gè)重要方向:(1)創(chuàng)制非化學(xué)計(jì)量比的鉍系半導(dǎo)體復(fù)合光催化材料;(2)通過(guò)與還原能力更強(qiáng)的半導(dǎo)體構(gòu)建復(fù)合光催化材料,實(shí)現(xiàn)光催化CO_2還原制備有機(jī)物和光催化全解水的應(yīng)用中去;(3)充分利用鉍系半導(dǎo)體化合物具有較強(qiáng)氧化能力的優(yōu)點(diǎn),將其應(yīng)用于光催化有機(jī)物合成中,比如光催化甲苯類(lèi)有機(jī)物選擇性氧化等.
【作者單位】： 湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 光催化 鉍 異質(zhì)結(jié) 可見(jiàn)光
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(21401054;21476065) the China Postdoctoral Science Foundation(2014M562098) the Fundamental Research Funds for the Central Universities~~
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36
【正文快照】： 1.Introductionattention has been paid to TiO 2 and TiO 2-based photocatalysts[8,9].However,with a wide band gap of 3.2 eV,TiO 2 can only bePhotocatalysis is regarded as the most promising techniqueexcited under ultraviolet irradiation and it uses less th

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本文編號(hào)：535437