双Ⅱ型SnO2@ZnS-ZnSn(OH)6异质结构建内部电场用于高效光催化NO氧化去除(英文)

作者：陈邦富; 欧阳平; 李宇涵^*; 段有雨^*; 吕康乐; Sónia A.C.Carabineiro; 董帆

来源：Science China-Materials, 2023, 66(04): 1447-1459.

精心设计的异质结光催化剂已经被证明能够有效地促进电荷转移,从而实现特定的迁移路径和长的载流子寿命,这在进一步提高性能方面具有巨大的潜力.然而,传统二元异质结光催化剂的光催化性能仍然受到其较低的载流子分离效率的影响.本文报道了一种通过原位面对面生长直接合成双Ⅱ型SnO2@ZnS-ZHS (ZHS=ZnSn(OH)6)三元异质结的策略.基于可靠的实验和理论计算,揭示了双Ⅱ型SnO2@ZnSZHS的载流子动力学提升机制. SnO2的光生空穴(h+)能够分别迁移到ZHS和ZnS的价带,确保了SnO2@ZnS-ZHS可以保持双氧化电位来产生足够的羟基自由基(·OH)参与NO氧化反应.这种独特的双Ⅱ型SnO2@ZnS-ZHS三元结构在光照30 min后对NO去除率高达44.5%,活性分别是ZHS的23.5倍、SnO2的29.7倍和ZnS的15.9倍.光催化活性提升与独特的双Ⅱ型反应机理反映了SnO2@ZnS-ZHS异质结构的优势,本工作有望为三元异质结的设计提供可行的思路.

• 单位
  南昌理工学院