Nb2O5/BiOClⅡ型异质结的构建及增强光催化还原二氧化碳

作者：伍书祺; 黄泽皑^*; 李晴川; 饶志强; 周莹^*

来源：材料导报, 2021, 35(06): 6001-6007.

• BiOCl
• Nb2O5
• Ⅱ型异质结
• 光催化
• 二氧化碳

本工作设计制备了Ⅱ型异质结Nb2O5/BiOCl复合材料并用于光催化还原二氧化碳。首先构建了两种比例异质结构(5%(质量分数,下同)和11%),通过透射电镜(TEM)发现两种材料结合存在界面,利用X射线光电子能谱(XPS)仪对材料的表面元素进行分析,随后进行价带位置测定,并根据UV-vis固体漫反射图谱推导材料禁带宽度,进而证实材料间形成了Ⅱ型异质结构。异质结构材料对可见光吸光能力有所增强,荧光光谱(PL)表明异质结构复合材料的光生电子和空穴分离能力得到了提高。光催化还原二氧化碳活性测试表明,5%Nb2O5加入能够有效提高材料光催化还原二氧化碳的活性,其中还原产物CO、CH4、H2的产率分别为单独BiOCl的1.3倍、2.8倍、1.9倍,分别是单独Nb2O5的2.7倍、2.0倍、1.1倍。最后结合价带位置、禁带宽度,提出了Nb2O5/BiOCl在光催化还原二氧化碳中的反应可能路径。本研究可为设计高效BiOCl基异质结构材料用于光催化还原二氧化碳提供新思路。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学; 材料学院