view in publisher's site

Iodine doped Z-scheme Bi2O2CO3/Bi2WO6 photocatalysts: facile synthesis, efficient visible light photocatalysis, and photocatalytic mechanism

Highlights•3D I-doped Bi2O2CO3/Bi2WO6 heterojunctions were prepared via facile solvothermal method.•DFT reveals that the doping of I can further narrow the band gap of Bi2O2CO3/Bi2WO6.•Z-scheme photocatalytic system was formed by I-doped Bi2WO6 and Bi2O2CO3, respectively.•I-doped Bi2O2CO3/Bi2WO6 composites show superior photocatalytic efficiency.AbstractThe Bi-based hierarchical multi-component photocatalytic system is an important player in energy and environmental catalysis due to its full-spectrum light absorption and stable separation of photo-generated charges. In this study, a novel family of iodine doped Bi2O2CO3/Bi2WO6 heterojunctions was successfully developed by a facile ionic liquid assisted solvothermal method. A visible light photocatalytic H2 production rate of 664.5 μmol g-1 h-1 (0.3I-Bi2O2CO3/Bi2WO6 with 3% Pt) has been durably obtained, much higher than those of pristine and undoped counterparts. The photocatalysts are also capable for persistent pollutant and dye degradation. Through electrochemical and spectroscopic tests and density functional theory calculation, the enhanced photocatalytic activity is attributed to formation of the Z-scheme photocatalyst. Therein, the lowered and indirect bandgap and heterojunctional band alignment spontaneously benefit visible light harvesting, electron-hole pair separation, and proton reduction. Besides a facile synthesis for effective photocatalysis, the Z-scheme mechanism is hoped to facilitate the design and realization of similar systems for photocatalytic H2 evolution and organic hazards decontamination.Graphical abstractDownload : Download high-res image (130KB)Download : Download full-size image

طرح Z دوپ شده با ایدین Bi۲O۲CO۳ / Bi۲WO۶: سنتز آسان، فتوکاتالیست نور مرئی کارآمد، و مکانیزم فتوکاتالیستی

نقاط برجسته اتصالات دوتایی Bi۲O۲CO۳ / Bi۲WO۶ دوپ شده با I سه‌بعدی از طریق روش سولوترمال آسان آماده شدند. DFT نشان می‌دهد که دوپینگ I می‌تواند شکاف باند Bi۲O۲CO۳ / Bi۲WO۶ را بیشتر باریک کند. سیستم فتوکاتالیستی طرح Z به ترتیب توسط Bi۲WO۶ و Bi۲O۲CO۳ دوپ شده با I شکل گرفت. کامپوزیت های Bi۲O۲CO۳ / Bi۲WO۶ دوپ شده با I، بازده فتوکاتالیتیک بهتری را نشان می‌دهند. واکنش ناپذیری سیستم فتوکاتالیتیک چند جزئی سلسله مراتبی مبتنی بر Bi، به دلیل جذب نور طیف کامل و جداسازی پایدار باره‌ای تولید شده با نور، نقش مهمی در انرژی و تجزیه محیطی دارد. در این مطالعه، یک خانواده جدید از پیوندهای ناجور Bi۲O۲CO۳ / Bi۲WO۶ آلاییده با ید با موفقیت توسط روش مایع یونی به کمک حلال گرمایی توسعه داده شد. نرخ تولید فتوکاتالیستی نور مرئی با ۶۶۴.۵ μmol g - ۱ h - ۱ (۰.۳ I - Bi۲O۲CO۳ / Bi۲WO۶ با ۳ % Pt)به طور پایداری به دست آمده‌است، که بسیار بالاتر از مقادیر مشابه اولیه و بدون فرآیند است. فتوکاتالیست ها همچنین قادر به تجزیه آلاینده‌های پایدار و رنگ هستند. از طریق آزمون‌های الکتروشیمیایی و طیف‌سنجی و محاسبه نظریه تابعی چگالی، فعالیت فتوکاتالیستی افزایش‌یافته به تشکیل فتوکاتالیست طرح Z نسبت داده می‌شود. در این روش، شکاف نواری کاهش‌یافته و غیر مستقیم و هم ترازی باند هتروجانکشن به طور خود به خود به برداشت نور مرئی، جداسازی جفت الکترون - حفره، و کاهش پروتون می‌انجامد. علاوه بر یک سنتز ساده برای فتوکاتالیست موثر، مکانیسم طرح Z امیدوار است که طراحی و تحقق سیستم‌های مشابه برای تکامل فتوکاتالیستی H۲ و رفع خطرات آلی را تسهیل کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Environmental Chemistry
  • ترجمه مقاله Environmental Chemistry
  • مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
  • ترجمه مقاله شیمی محیط‌‌ زیست
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.