哈工大袁远ACS Catalysis:CQD修饰BiOBr/Bi2WO6光催化微电机用于情况修复及DFT盘算

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高效的光催化剂是降解水中抗生素净化物的要害,对情况修复至关紧张。基于此,哈尔滨产业大学袁远传授(通讯作者)等人报道了经过平和的水热办法制备了一种高效的碳量子点(CQD)改性BiOBr/Bi2WO6杂化质料。


同时,开辟了一种基于光催化剂的可见光驱动微电机。它对水中罕见净化物如磺胺、喹诺酮和四环素抗生素体现出明显的光催化活性,此中10CQD/BiOBr/Bi2WO6-4(10CBBr-4)的光催化活性最高,辨别是BiOBr和Bi2WO6的2.8倍和5倍。
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依据能带布局,揣测CQD/BWO/BiOBr的电荷转移机制如下:在模仿光照下,天生e--h+对。若BiOBr和BWO之间构成II型异质结,则BiOBr导带(CB)的e-将流向BWO的CB,h+将从BWO的VB迁徙到BiOBr的VB。
作者提出了一种新的电荷转移形式:若构成Z-型异质结,BWO的CB中的e-将与BiOBr的VB中较近的h+联合。光生载流子被无效分散,e-和h+的重组被克制,有利于NOR的去除。
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为研讨BiOBr和BWO之间的载流子转移机制和界面互相作用,作者使用DFT盘算研讨了BiOBr的能带布局和功函数。BWO具有典范的钙钛矿布局,由[Bi2O2]2+和共享角[WO4]2-瓜代层构成。BiOBr具有与BWO相反的[Bi2O2]2+,有利于构建Z-型异质结。
层状布局的两头层提供了更多的活性反响位点,并作为电子受体,促进了光催化反响。BWO和BiOBr的功函数辨别为6.83和4.98 eV,而功函数的差值代表了BiOBr和BWO之间的电荷转移,电子将从功函数高的一侧流向功函数低的一侧,直抵达到费米能级的均衡。
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Carbon Quantum Dot-Decorated BiOBr/Bi2WO6 Photocatalytic Micromotor for Environmental Remediation and DFT Calculation. ACS Catal., 2022, DOI: 10.1021/acscatal.2c04149.
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c04149.




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