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湖大黃瑾輝Appl. Catal. B.: 具有增強界面電場的Sn-BiOBr/BiOIO3異質結用于光催化

異質結光催化劑的制備是實現空間電荷分離的有效策略，其中界面電場起著關鍵作用。然而，界面電場的電流密度仍有提升空間。

湖南大學黃瑾輝團隊報道了一種Sn-BiOBr/BiOIO₃異質結光催化劑，能夠用于污染物去除和增強光催化CO₂還原活性。

作者通過錫(Sn)摻雜輔助調節鉍半導體之間的界面電場，將表面電荷轉移效率從 BiOBr/BiOIO₃的27.25%提高到Sn-BiOBr/BiOIO₃復合材料的38.08%。

相應地，與BiOBr/BiOIO₃相比，Sn-BiOBr/BiOIO_3對可見光誘導的四環素、2, 4-氯苯酚和羅丹明B的降解率分別增加了4.2倍、4.7倍和31.5倍。同時，CO₂光還原活性也得到改善(7.40 μmol g^-1h^-1)。

實驗及DFT計算結果表明，Sn²⁺/Sn⁴⁺氧化還原對可能導致界面處的電荷重新分布和明顯的BiOIO₃到Sn-BiOBr單向界面電場的形成。該研究為設計具有可控界面電場的含鉍異質結提供了一種通用策略。

In situ construction of Sn-doped structurally compatible heterojunction with enhanced interfacial electric field for photocatalytic pollutants removal and CO₂ reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120618

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