氨化改性Sr2Ta2O7/SrTa4O11光催化剂用于光电催化性能研究

作者：黄鹤; 徐京城^*

来源：有色金属材料与工程, 2022, 43(02): 30-35.

DOI：10.13258/j.cnki.nmme.2022.02.004

• 钽酸锶同素异质结
• 氮掺杂
• 可见光
• 光电流响应

以钽酸锶同素异质结 Sr2Ta2O7/SrTa4O11(STO)为原始材料，采用高温氨化法对原始材料做氮掺杂改性处理，得到了新型氮掺杂钽酸锶同素异质结材料 Sr2Ta2O7-xNx/SrTa4O11-xNx(STO-N)，并对其光电催化性能进行研究。结果显示，对比改性前的 STO,STO-N 具有更强的可见光吸收能力。紫外可见漫反射光谱证明，氮掺杂使得 STO 的吸收阈值从 319 nm 红移到 485 nm，相应的带隙由 3.97 eV 减小到 2.51 eV，这主要是由于 N 2p 和 O 2p 轨道的混合作用导致价带顶部上移。性能测试结果表明：STO-N20的光电催化性能提升最为显著，在施加 0.7 V 偏压下，STO-N20电极测得的光电流密度达到了 570 nA/cm2，是 STO 电极的光电流密度(8.6 nA/cm2)的66 倍。根据推算出的 STO 及 STO-N20的能带结构可知，STO-N20性能提升的原因是禁带宽度变窄。

• 单位
  上海理工大学