作為類石墨烯的三元層狀材料,BiOBr是一種有前途的用于光催化降解和水處理的材料。然而,其在光催化產(chǎn)H2中的潛在應用尚未得到明確探索。
武漢大學何軍和西北工業(yè)大學馮麗萍等報道了兩種堆疊形式的BiOBr/C肖特基結(jié)(平行結(jié)和垂直結(jié)),系統(tǒng)地研究了它們在光催化產(chǎn)H2和全分解水中的應用。
作者是通過化學氣相沉積(CVD)法在CFs表面合成BiOBr納米片,通過控制合成時間,制備出BiOBr納米片平鋪在CFs上與BiOBr納米片垂直插入CFs的兩種催化劑,分別命名為平行結(jié)和垂直結(jié)。
平行結(jié)上H2的生成速率達到2850 μmol h-1 g-1,大約是垂直結(jié)的18倍。平行結(jié)也表現(xiàn)出優(yōu)異的全分解水性能,H2和O2生成速率為240 μmol h-1 g-1和110 μmol h-1 g-1。
在平行結(jié)中,BiOBr 納米片的(001)面被CFs覆蓋,OVs在(001)面捕獲的光生電子可以直接轉(zhuǎn)移到CFs參與H2還原反應。這導致高的光生電荷分離效率,從而導致優(yōu)異的H2生成率和全分解水性能。
然而,在垂直結(jié)中, BiOBr納米片的(001)面中被OVs捕獲的光生電子應該沿著(001)面轉(zhuǎn)移到CFs,從而導致更長的遷移距離和高光生電荷復合。
High carrier separation efficiency in morphology-controlled BiOBr/C schottky junctions for photocatalytic overall water splitting. ACS Nano, 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c02884
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