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在碳掺杂的 Bi3O4Br 纳米晶体中启用内置电场以实现 PAHs 的出色光降解
Separation and Purification Technology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2022-09-06 , DOI: 10.1016/j.seppur.2022.122066
Jing Ji , Xianbo Sun , Weiyu He , Yongdi Liu , Jun Duan , Wen Liu , Long D. Nghiem , Qilin Wang , Zhengqing Cai
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更新日期:2022-09-06
Separation and Purification Technology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2022-09-06 , DOI: 10.1016/j.seppur.2022.122066
Jing Ji , Xianbo Sun , Weiyu He , Yongdi Liu , Jun Duan , Wen Liu , Long D. Nghiem , Qilin Wang , Zhengqing Cai
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采用水热和后热处理相结合的方法合成了一种新型太阳能活性炭掺杂Bi 3 O 4 Br催化剂。该材料在阳光和可见光下的活度分别是Bi 3 O 4 Br的3.3倍和2.7倍。Bi 3 O 4上的C掺杂Br纳米片增加了内建电场强度,从而显着促进了载流子的迁移,提高了光催化活性。此外,用原子半径较小的C代替Br可以缩短层间距,有利于载流子分离。实验表明,C的掺杂使半导体带隙缩短了9.8%,扩大了可见光的吸收范围。在光生反应物种中,h +在降解 1-甲基芘(一种典型的多环芳烃)中起主要作用,其次是和•OH。基于中间分析和DFT计算,我们提出了降解机制和途径。定量构效关系(QSAR)分析表明,光催化过程中产生了一些有毒中间体,但总体环境风险大大降低。这项工作为理解半导体光催化剂中的非金属掺杂以增强内建电场提供了新的视角,并且该技术可以扩展到其他半导体材料。
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