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直接双隐2年代4/ Bi2我们6具有高效跨截面载流子转移的增强可见光光催化的半导体纳米复合材料

纳米粒子研究杂志体积23文章编号:127（2021）引用这篇文章

摘要

一种可见光敏感的无氧化还原介质硫化铟钙(CaIn)2年代4)和钨酸铋(Bi2我们6采用水热和湿浸渍相结合的方法制备了直接双半导体纳米复合材料。结果证实了该隐的形成2年代4万寿菊属花卉，具有Bi的花状结构2我们6,该隐2年代4/ Bi2我们6纳米复合材料。UV-Vis-DRS分析证实了Bi的可见光响应2我们6与该隐2年代4．通过测定Bi的能带位置，研究了合成催化剂在光催化过程中的跨截面载流子转移2我们6该隐2年代4，以及光致发光分析。对罗丹明B (RhB)染料的吸附研究表明，与该隐偶联后2年代4， Bi的吸附量2我们6明显改善。15%的该隐2年代4/ Bi2我们6对RhB染料吸附率为38%，而对裸Bi吸附率为27%2我们6．15%的该隐2年代4/ Bi2我们6纳米复合材料对RhB染料的降解率(82%)高于其他百分比负载复合材料，裸Bi2我们6(59%)和该隐2年代4(72%)。光致发光结果表明，与该隐耦合后，光生电子-空穴对复合速率被显著抑制2年代4这可以推测为光生载流子的跨截面转移。增强的吸附能力和有效的电子-空穴分离是可见光下光降解效率提高的主要原因。

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参考文献

  1. Candal R, Martınez-de la Cruz A(2015)新型可见光活性半导体，第2章。见:Hernandez-Ramirez A, Medina-Ramirez I (eds)光催化半导体的合成、表征和环境应用。beplay登入施普林格国际出版社，瑞士，第41-67页

    谷歌学者

  2. 陈智，李东，张伟，邵宇，陈涛，孙敏，付霞(2009)ZnIn光催化降解染料的研究2年代4可见光照射下的微球。物理化学C 113:4433-4440。https://doi.org/10.1021/jp8092513

    中科院文章谷歌学者

  3. 陈珊珊，殷智，罗淑玲，李晓军，杨丽霞，邓芳(2012)光反应性介孔碳/Bi2我们6复合材料:合成和反应性。应用冲浪科学259:7-12。https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2012.05.075

    中科院文章谷歌学者

  4. 陈斌，邓勇，童慧，马军(2014)AgI/Bi的制备、表征及其可见光催化活性的增强2我们6合成的。超晶格Microstruct 69:194 - 203。https://doi.org/10.1016/j.spmi.2014.01.019

    中科院文章谷歌学者

  5. 陈伟，刘泰，黄涛，刘晓华，朱景文，段荣荣，杨晓军(2015)新型z -方案Bi的原位制备2我们6量子点/ g c3.N4具有改善光催化活性的异质超薄纳米片。应用冲浪科学355:379-387。https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.07.111

    中科院文章谷歌学者

  6. 丁杰，孙松，闫伟，鲍杰，高超(2013)光催化2进化论的新凯恩2年代4可见光照射下的光催化剂。国际氢能杂志38:13153-13158。https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.07.109

    中科院文章谷歌学者

  7. 丁杰，闫伟，孙松，鲍杰，高超(2014)水热法合成该隐2年代4-还原氧化石墨烯纳米复合材料，光催化性能增强。ACS应用板牙接口:12877 - 12884。https://doi.org/10.1021/am5028296

    中科院文章谷歌学者

  8. 董峰，吴玲，孙艳，傅敏，吴智，李世昌(2011)聚合物g-C的高效合成3.N4层状材料作为新型高效可见光驱动的光催化剂。化学学报https://doi.org/10.1039/C1JM12844B

    中科院文章谷歌学者

  9. 张志强，张志强，张志强(2016)太阳可见光活动性光子晶体的研究进展2光催化处理细菌、蓝藻毒素和污染物的新关注。半导体加工42:2-14。https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.07.052

    中科院文章谷歌学者

  10. 范慧，王东，刘震，谢涛，林勇(2015)自组装BiVO4/ Bi2我们6微球:合成、光致电荷转移性质和光催化活性。道尔顿反式44:11725 - 11731。https://doi.org/10.1039/C5DT01222H

    中科院文章谷歌学者

  11. 付辉，张磊，姚伟，朱勇(2006)纳米铋的光催化性能2我们6水热法合成催化剂。环境66:100-110。https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2006.02.022

    中科院文章谷歌学者

  12. 张傅H, S,徐T,陈竺Y, J(2008)光催化降解的RhB氟Bi2我们6中间产物的分布。环境科学技术42:2085-2091。https://doi.org/10.1021/es702495w

    中科院文章谷歌学者

  13. 付宁，金智，吴勇，卢刚，李东(2011)基于电子定向运动的Z- scheme光催化体系。物理化学C 115:8586-8593。https://doi.org/10.1021/jp109718v

    中科院文章谷歌学者

  14. 高鹗，王伟，尚敏，徐军(2011)石墨烯-铋的合成及其光催化性能的提高2我们6合成的。物理化学化学物理13:2887-2893。https://doi.org/10.1039/C0CP01749C

    中科院文章谷歌学者

  15. 何铮，孙超，杨松，丁勇，何华，王铮(2009)微波辐射下电子接受剂Bi2WO6光催化降解罗丹明B:机理与途径。J危险材料162:1477-1486。https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.06.047

    中科院文章谷歌学者

  16. Hernandez-Alonso MD, Fresno F, Suarez S, Coronado JM (2009) TiO的替代光催化剂的开发2:挑战与机遇。能源环境科学2:1231-1257。https://doi.org/10.1039/B907933E

    中科院文章谷歌学者

  17. 伊玛目SS, Babamale HF(2020)利用农业废弃物吸附剂去除罗丹明B染料的综述。中国化学杂志(7);https://doi.org/10.9734/ajocs/2020/v7i119013

    中科院文章谷歌学者

  18. Jain R, Mathur M, Sikarwar S, Mittal A(2007)通过光催化和吸附处理去除有害染料罗丹明B。J环境管理85:956-964。https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2006.11.002

    中科院文章谷歌学者

  19. 姜东，李军，邢超，张震，孟s，陈明(2015)二维CaIn2年代4/ g c3.N4具有增强可见光光催化活性的异质结纳米复合材料:界面工程与机理洞察。ACS应用板牙接口:19234 - 19242。https://doi.org/10.1021/acsami.5b05118

    中科院文章谷歌学者

  20. Jo WK, Natarajan TS(2015)轻松合成新型无氧化还原介质直接z格式CaIn2年代4金盏花花/ TiO2具有优良光催化效率的光催化剂。ACS应用板牙接口:17138 - 17154。https://doi.org/10.1021/acsami.5b03935

    中科院文章谷歌学者

  21. Jo WK, Natarajan TS(2016)新型硫化锌铟(ZnIn)的制备及其高效可见光催化性能2年代4)-石墨氮化碳(g-C3.N4) /钒酸铋(BiVO4)纳米棒基三元纳米复合材料，通过z型转移增强了电荷分离。中国科学:化学工程。https://doi.org/10.1016/j.jcis.2016.07.062

    中科院文章谷歌学者

  22. 赵wk, Lee JY, Natarajan TS(2016)新型无氧化还原介质ZnIn的制备2年代4万寿菊鲜花/ Bi2我们6花朵状直接z型纳米复合光催化剂具有优越的可见光光催化效率。物理化学化学物理18:1000-1016。https://doi.org/10.1039/C5CP06176H

    中科院文章谷歌学者

  23. Kerkez-Kuyumcu O, Kibar E, Dayıoglu K, Gedik F, Akın AN, Ozkara-Aydınoglu Ş(2015)可见光照射下M/TiO2 (M = Cu, Ni Co, Fe, Mn和Cr)光催化剂去除不同染料的比较研究。J Photochem Photobio a: Chem 311:176-185。https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2015.05.037

    中科院文章谷歌学者

  24. 刘志强，刘志强，刘志强(1990)碱土硫化铟的合成与表征。化学板牙2:506 - 511。https://doi.org/10.1021/cm00011a008

    中科院文章谷歌学者

  25. Kubacka A, Garcia MF, Colon G(2012)太阳能光催化应用的先进纳米架构。化学112:1555牧师- 1614。https://doi.org/10.1021/cr100454n

    中科院文章谷歌学者

  26. Kumar SG, Devi LG(2011)改进TiO2uv/可见光下的光催化:界面载流子转移动力学的选择结果和相关机制。化学学报A 115:13211-13241。https://doi.org/10.1021/jp204364a

    中科院文章谷歌学者

  27. 李艳，陈玲，王赟，朱玲(2016)基于还原性氧化石墨烯的新型纳米结构光催化剂——花状铋2我们6增强模拟太阳光能活动的复合材料。硕士科学工程B 210:29-36。https://doi.org/10.1016/j.mseb.2016.03.010

    中科院文章谷歌学者

  28. 马东，吴军，高敏，辛勇，马涛，孙勇(2016)z格式g-C的制备3.N4/ RGO / Bi2我们6具有增强可见光光催化活性的光催化剂。化学工程J 290:136-146。https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.01.031

    中科院文章谷歌学者

  29. Maeda K(2013)采用两种不同的半导体光催化剂进行Z-Scheme水分解。ACS Catal 3:1486 - 1503。https://doi.org/10.1021/cs4002089

    中科院文章谷歌学者

  30. Mehraj O, Pirzada BM, Mir NA, Sultana S, Sabir S (2015) Ag2S敏化介孔Bi2我们6具有增强可见光光催化活性和回收性能的结构。RSC副词5:42910 - 42921。https://doi.org/10.1039/C5RA05117G

    中科院文章谷歌学者

  31. Natarajan TS, Natarajan K, Bajaj HC, Tayade RJ(2013)铋掺杂tio2光催化活性的增强2纳米管在阳光直射下降解罗丹明B染料。J Nanopart Res:1669;https://doi.org/10.1007/s11051-013-1669-3

    文章谷歌学者

  32. Natarajan TS, Bajaj HC, Tayade RJ(2015)均匀类球Bi的合成2我们6二氧化硅保护煅烧的纳米结构在阳光直射下具有高可见光驱动的光催化活性。水晶Eng Comm 17:1037-1049。https://doi.org/10.1039/C4CE01839G

    中科院文章谷歌学者

  33. 纳塔拉简K，辛格P，巴贾杰HC，塔亚德RJ (2016) TiO的快速合成2/ ZnFe2O4采用溶胶-凝胶自燃烧法制备纳米复合材料，获得优越的可见光光催化效率。韩国J化学Eng: 33:1788-1798。https://doi.org/10.1007/s11814-016-0051-4

    中科院文章谷歌学者

  34. Natarajan TS, Thampi KR, Tayade RJ(2018)可见光驱动无氧化还原介质双半导体光催化降解污染物及其应用z方案概念的模糊。环境227:296-311。https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.01.015

    中科院文章谷歌学者

  35. Ohtani B(2010)在科学意义上的光催化A到z -我们知道的和我们不知道的。光化学C 11:57 - 178。https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2011.02.001

    中科院文章谷歌学者

  36. 刘海涛，刘海涛，刘海涛(2012)环境可见光活性二氧化钛光催化剂的研究进展。环境125:331-349。https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.05.036

    中科院文章谷歌学者

  37. Paola AD, G.- lopez E, Marci G, Palmisano L(2012)用于环境修复的光催化材料综述。J危险板211-212:3-29。https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.11.050

    中科院文章谷歌学者

  38. 千X, D,田Z, Reng M,朱Y,菅直人M,张T,赵Y(2016)碳量子点装饰Bi2我们6具有对挥发性有机化合物增强光催化氧化活性的纳米复合材料。环境193:16-21。https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.04.009

    中科院文章谷歌学者

  39. 尚明，王伟，徐华(2009)新毕2我们6制备了具有高可见光驱动光催化活性的纳米笼。水晶生长Des 9:991-996。https://doi.org/10.1021/cg800799a

    中科院文章谷歌学者

  40. 谭超，朱国刚，刘鹏，罗欣，周军，刘鹏(2014)0 0 0 01 sm掺杂ZnIn2S4微球的吸附及光催化活性增强。J危险板牙278:572-583。https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.06.019

    中科院文章谷歌学者

  41. 唐锐，苏华，段松，孙勇，李丽，张旭，曾胜，孙东(2015)基于Bi的可见光驱动光催化性能研究2我们6/MS (M = Cd, Zn)异质结构:易合成和光催化机理。RSC副词5:41949 - 41960。https://doi.org/10.1039/C5RA04655F

    中科院文章谷歌学者

  42. 唐锐，苏慧，孙勇，张霞，李丽，刘超，王波，曾胜，孙东(2016)毕氏合金的简易制造2我们6/ Ag)2具有增强可见光驱动光催化性能的S异质结构。纳米尺度Res Lett 11:126。https://doi.org/10.1186/s11671-016-1319-7

    中科院文章谷歌学者

  43. 田勇，常斌，陆军，付军，奚峰，董旭(2013)水热法合成石墨氮化碳铋2我们6增强可见光光催化活性的异质结。ACS应用板卡接口:7079 - 7085。https://doi.org/10.1021/am4013819

    中科院文章谷歌学者

  44. 袁伟，杨松，李丽(2015)g-C的合成3.N4/该隐2年代4可见光照射下增强光催化活性的复合材料。道尔顿反式44:16091 - 16098。https://doi.org/10.1039/C5DT02439K

    中科院文章谷歌学者

  45. 张磊，朱勇(2012)钨酸铋可见光驱动催化剂的可控合成及性能增强研究进展。催化科学2:694-706。https://doi.org/10.1039/C2CY00411A

    中科院文章谷歌学者

  46. 张磊，王伟，周磊，徐慧(2007a)毕2我们6纳米和微观结构:形状控制和相关的可见光驱动的光催化活性。小3:1618 - 1625。https://doi.org/10.1002/smll.200700043

    中科院文章谷歌学者

  47. 张磊，王伟，陈智，周磊，徐慧，朱伟(2007b)花状璧的制备2我们6高性能可见光驱动的光催化剂。化学17:2526-2532。https://doi.org/10.1039/B616460A

    中科院文章谷歌学者

  48. 张丽，王华，陈智，王pk，刘军(2011)毕2我们6微/纳米结构:合成、改性和可见光驱动的光催化应用。环境106:1-13。https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2011.05.008

    中科院文章谷歌学者

  49. 张凤军，朱顺丰，谢福忠，张军，孟ZD(2013)板对板结构毕2MoO6/ Bi2我们6基于梯度电荷转移的异质结对MB的脱色。https://doi.org/10.1016/j.seppur.2013.04.008

    中科院文章谷歌学者

  50. 赵慧，田芳，王锐，陈锐(2014)铋相关纳米材料光催化性能研究进展。Rev Adv Sci Eng 3:3-27。https://doi.org/10.1166/rase.2014.1050

    文章谷歌学者

  51. 赵卓，孙毅，董峰(2015)石墨氮化碳基纳米复合材料研究进展。纳米7:5-37。https://doi.org/10.1039/C4NR03008G

    中科院文章谷歌学者

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确认

作者们感谢新德里科技部(DST)的财政支持。同时，CSIR-CSMCRI的分析与环境科学部和集中仪器设施提供了分析支持。CSIR-CSMCRI通信号:80/2020。

资金

这项研究得到了印度新德里科技部(DST)对Rajesh J Tayade博士的“青年科学家快速通道计划”(SR/FT/CS-027/2009)的支持。

作者信息

从属关系

  1. csir中央盐和海洋化学研究所(CSIR-CSMCRI)无机材料和催化部门，Gijubhai Badheka Marg, Bhavnagar, 364002，古吉拉特邦，印度

    Thillai Sivakumar Natarajan和Rajesh J. Tayade

  2. 印度中央皮革研究所环境科学实验室，Sardar Patel路，印度金奈阿德亚尔，60020

    Thillai Sivakumar Natarajan

作者
  1. Thillai Sivakumar Natarajan
    看来作者出版物

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  2. Rajesh j . Tayade
    看来作者出版物

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贡献

TSN:概念、方法、形式分析、调查、数据整理、初稿准备、审查和编辑。

RJT:构思、监督、项目管理、评审成果和稿件、获得资金。

相应的作者

对应到Thillai Sivakumar Natarajan或Rajesh j . Tayade．

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伦理批准

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同意参加

不适用。

同意出版

不适用。

的利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

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Natarajan, t.s.， Tayade, R.J.直接双隐2年代4/ Bi2我们6具有高效跨截面载流子转移的增强可见光光催化的半导体纳米复合材料。J Nanopart Res23日,127(2021)。https://doi.org/10.1007/s11051-021-05252-y

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关键字

  • Bi2我们6
  • 该隐2年代4
  • Redox-mediator-free
  • Inter-cross-sectional转移
  • 可见光的光催化
  • 纳米结构