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科技快讯:我院博士生李厚芬等人通过控制半导体的接触晶面进一步提高异质结光催化剂的电荷分离性能和光催化

2015年07月17日 10:16  点击:[]

   半导体的能带结构能够影响其形成的异质结的电荷分离性能。而由于材料不同晶面电子结构不同导致其能带结构有差异,我们推测通过控制材料接触界面处的晶面可以进一步提高异质结的电荷分离性能。为了验证以上推论,我们通过在BiVO4不同晶面({110}晶面和{010}晶面)上分别生长TiO2颗粒首次制备了基于特定晶面的两种异质结,BiVO4-110-TiO2异质结和BiVO4-010-TiO2异质结。通过实验发现,两种异质结都提高了BiVO4的载流子分离效率,然而BiVO4-110-TiO2异质结表现出了比BiVO4-010-TiO2异质结更高的光电流密度和更低的光致发光强度,证实了前者具有更好的载流子分离性能。光催化降解罗丹明B和壬基酚的实验证明了BiVO4-110-TiO2异质结具有更好的可见光光催化效果。Pt颗粒在可见光下于TiO2表面的选择性沉积以及BiVO4-110-TiO2异质结中Bi5+寿命的进一步延长证明了BiVO4{110} 晶面和TiO2导带之间较小的能垒使得BiVO4表面的光生电子能够更为顺利地迁移到TiO2表面,从而导致了较高的载流子分离性能和光催化效果。该工作发表于Advanced Functional Materials (2015, 25, 3074-3080): http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201500521/abstract.

供稿:何欣

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