【摘 要】
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光生电荷分离效率是影响光催化剂性能的重要因素.BiVO4是一种备受人们关注的可见光催化材料,但其低的导带位置使得其光生电子的还原能力差,易与空穴复合而导致低的光催化
【机 构】
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功能无机材料化学省部共建教育部重点实验室,黑龙江大学,化学化工与材料学院
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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光生电荷分离效率是影响光催化剂性能的重要因素.BiVO4是一种备受人们关注的可见光催化材料,但其低的导带位置使得其光生电子的还原能力差,易与空穴复合而导致低的光催化活性.实际上,BiVO4在激发时会产生大量的能量高于导带底能级的具有较高还原能力的“高能电子”,但这部分高能电子会在极短的时间内弛豫到导带底能级而不能有效地参与还原反应.延长高能电子的寿命,继而提高载流子的分离效率,有望显著提高BiVO4的光催化活性.此外,BiVO4粒径尺寸通常较大,也是导致其活性差的原因之一.基于此,课题组利用EDTA调制的水热法合成了具有小粒子尺寸的BiVO4,并通过复合一定量的具有较高导带的锐钛矿相TiO2,使得BiVO4高能电子能够转移到TiO2导带上,延长其寿命并实现光生电荷的空间分离,显著提高了BiVO4的光生载流子分离效率及光催化活性.并且,利用磷酸分子作为“分子桥”,提高TiO2与BiVO4的有效连接程度,进一步促进了高能电子的转移和电荷的空间分离.极大改善了BiVO4的光催化活性,尤其是分解水制H2活性.本工作的开展,为高可见光活性BiVO4基光催化剂的设计合成提供了新的参考.
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