具有异质结的铋系光催化剂研究进展（英文）

发布时间：2017-07-08 17:02

  本文关键词：具有异质结的铋系光催化剂研究进展（英文）

  更多相关文章： 光催化 铋 异质结 可见光

【摘要】：由于人类面临的能源危机与环境污染问题日益严重,光催化技术作为最有可能解决这两大问题的技术而备受关注.其中,光催化剂是光催化技术的核心.开发具有宽光谱响应、高载流子分离效率的光催化剂既是研究热点也是难点.铋系光催化剂具有较强的可见光吸收能力.但是,提高铋系光催化剂对入射光的吸收效率、降低光生载流子复合效率仍是提高其光催化活性的关键.目前主要通过以下策略来解决这些问题:(1)贵金属负载,(2)半导体复合,(3)金属/非金属掺杂,(4)碳材料修饰,(5)铋金属负载等.最后还简要探讨了具有异质结的铋系光催化剂的发展趋势及其潜在应用.采用贵金属负载于铋系光催化剂(构建肖特基结),可以通过等离子体共振效应拓宽铋系光催化剂的光吸收范围,同时贵金属还能有效转移半导体上的光生电子,促进光生载流子的有效分离.但是,采用贵金属负载存在昂贵、容易发生团聚等不足.通过半导体之间构建紧密异质结,不仅可以调节所制备复合催化剂的能带结构,满足不同光催化反应的要求,而且由于内电场的存在可以促进光生载流子定向转移,从而提高光生载流子的分离效率.除此之外,通过杂原子掺杂可以在原子层面上构建异质结结构,也能有效抑制光生载流子的复合.近年来,通过与具有较好导电性能的碳材料复合,可以快速转移铋系半导体上产生的光子,提高光催化剂的活性和量子效率.铋纳米颗粒具有与贵金属类似的性能,通过采用铋金属对铋系半导体进行负载也可以发生等离子体共振效应,从而可以提高铋系半导体的活性.最后,作者展望了铋系半导体复合光催化剂发展的三个重要方向:(1)创制非化学计量比的铋系半导体复合光催化材料;(2)通过与还原能力更强的半导体构建复合光催化材料,实现光催化CO_2还原制备有机物和光催化全解水的应用中去;(3)充分利用铋系半导体化合物具有较强氧化能力的优点,将其应用于光催化有机物合成中,比如光催化甲苯类有机物选择性氧化等.
【作者单位】： 湖南大学化学化工学院;
【关键词】： 光催化 铋 异质结 可见光
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(21401054;21476065) the China Postdoctoral Science Foundation(2014M562098) the Fundamental Research Funds for the Central Universities~~
【分类号】：O643.36
【正文快照】： 1.Introductionattention has been paid to TiO 2 and TiO 2-based photocatalysts[8,9].However,with a wide band gap of 3.2 eV,TiO 2 can only bePhotocatalysis is regarded as the most promising techniqueexcited under ultraviolet irradiation and it uses less th

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 韩穗奇;李佳;杨凯伦;林隽;;β-Bi_2O_3/BiOI异质结的制备及其有效去除有机染料的光催化作用（英文）[J];催化学报;2015年12期

2 余长林;周晚琴;济美;刘鸿;魏龙福;;设计和制备能量转换和环境净化的高效异质结光催化剂[J];催化学报;2014年10期

3 赫荣安;曹少文;周鹏;余家国;;可见光铋系光催化剂的研究进展[J];催化学报;2014年07期

4 吴聪萍;周勇;邹志刚;;光催化还原CO_2的研究现状和发展前景[J];催化学报;2011年10期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孔洁静;赖晓冬;芮泽宝;纪红兵;季生福;;具有多通道载流子分离功能的ZnO/P25异质结构光催化氧化甲苯（英文）[J];催化学报;2016年06期

2 陈浪;贺捷;刘英;陈鹏;区泽堂;尹双凤;;具有异质结的铋系光催化剂研究进展（英文）[J];催化学报;2016年06期

3 张新玲;雷鸣;;化学类论文图形摘要的主要类型及设计技巧[J];重庆三峡学院学报;2016年03期

4 周文流;赵宗彦;;Electronic structures of efficient MBiO_-3(M= Li, Na, K, Ag) photocatalyst[J];Chinese Physics B;2016年03期

5 Chang-Lin Yu;Jimmy C.Yu;Hong-Bo He;Wan-Qin Zhou;;Progress in sonochemical fabrication of nanostructured photocatalysts[J];Rare Metals;2016年03期

6 王雪冰;;能源领域CO_2减排技术发展现状综述[J];广东化工;2015年24期

7 艾智慧;王吉玲;张礼知;;pH调控合成溴氧铋纳米片的底物依赖光催化特性（英文）[J];催化学报;2015年12期

8 熊婷;张会均;张育新;董帆;;Ag/AgCl/BiOIO_3三元复合物光催化剂的性能增强机制（英文）[J];催化学报;2015年12期

9 韩穗奇;李佳;杨凯伦;林隽;;β-Bi_2O_3/BiOI异质结的制备及其有效去除有机染料的光催化作用（英文）[J];催化学报;2015年12期

10 温九清;李鑫;刘威;方岳平;谢君;徐悦华;;二氧化钛纳米材料的非均相光催化本质及表面改性（英文）[J];催化学报;2015年12期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赫荣安;曹少文;周鹏;余家国;;可见光铋系光催化剂的研究进展[J];催化学报;2014年07期

2 沈凯;Mohammed Ashraf Gondal;Rashid Ghulam Siddique;施珊;王斯琦;孙江波;徐庆宇;;Ag/Ag_3PO_4/g-C_3N_4三元复合光催化剂的制备及其可见光驱动下的光催化活性增强（英文）[J];催化学报;2014年01期

3 段芳;张琴;魏取福;施冬健;陈明清;;铋系半导体光催化剂的光催化性能调控[J];化学进展;2014年01期

4 周晚琴;余长林;樊启哲;魏龙福;陈建钗;YU Jimmy C;;超声波制备介孔结构的氮掺杂TiO_2纳米晶及其可见光催化性能(英文)[J];催化学报;2013年06期

5 戴高鹏;刘素芹;彭荣;罗天雄;;浸渍-分解法制备高可见光催化活性的Bi_2O_3/TiO_2纳米管阵列(英文)[J];物理化学学报;2012年09期

6 ;Preparation,characterization and photocatalytic performance of Mo-doped ZnO photocatalysts[J];Science China(Chemistry);2012年09期

7 许蕾蕾;倪磊;施伟东;官建国;;可分散的In_2O_3/Ta_2O_5复合光催化剂的制备及其光催化制氢性能[J];催化学报;2012年07期

8 李跃军;曹铁平;邵长路;王长华;;γ-Bi_2O_3/TiO_2复合纤维的制备及光催化性能[J];无机材料学报;2012年07期

9 刘艳芳;马新国;易欣;朱永法;;磷酸铋纳米棒的可控合成及其光催化性能[J];物理化学学报;2012年03期

10 杨凯;余长林;张丽娜;余济美;;BiOCl/ZnO异质结型复合光催化剂的水热合成及其光催化性能[J];人工晶体学报;2012年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;光催化剂及其应用[J];大众标准化;2002年10期

2 ;纳米固体光催化剂[J];机电设备;2003年05期

3 ;炭与TiO_2光催化剂的复合及协同作用研究进展[J];中国光学与应用光学文摘;2004年06期

4 唐剑文;吴平霄;叶代启;党志;曾少雁;刘云;王菲菲;谢先法;;钛柱撑膨润土光催化剂的制备及其催化性能的研究[J];地质学报;2006年04期

5 王勇;张军;杨青林;郭林;嵇天浩;邓元;江雷;;炭与TiO_2光催化剂复合研究进展[J];材料导报;2006年S2期

6 刘子全;;磁载TiO_2光催化剂的进展[J];长春理工大学学报(高教版);2007年01期

7 李景印;韩忠宵;李朝阳;王辉;李子成;;碳纳米管改性TiO_2光催化剂的制备及性能[J];化学研究;2008年01期

8 孙杨;李晓丹;杨梅;邵忠财;苏会东;洪营;;TiO_2光催化剂的研究进展[J];渤海大学学报(自然科学版);2008年02期

9 罗磊;李志光;涂飞跃;李琼;;TiO_2光催化剂的负载技术研究进展[J];化工科技;2008年04期

10 臧丹炜;杨亚君;;纳米TiO_2光催化剂的制备及应用[J];天津化工;2009年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 朱永法;;高能效高活性光催化剂的研究[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年

2 陈红霞;;光催化剂的制备及其应用[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年

3 周秀文;;纳米级TiO_2光催化剂的性能及应用前景[A];四川省环境科学学会2003年学术年会论文集[C];2003年

4 传秀云;;纳米组装天然多孔矿物作为TiO_2光催化剂载体应用研究[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年

5 传秀云;;天然多孔矿物作为TiO_2光催化剂载体应用研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年

6 杨海峰;张苹;曹阳;;TiO_2光催化剂改性的研究进展[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

7 何雨洋;王家强;;以生物粉末为模板制备高效TiO_2光催化剂[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年

8 吴保朝;丁正新;付贤智;员汝胜;;TiO_2/M_xO_y/SiO_2纤维态光催化剂的制备及催化性能研究[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年

9 刘秀华;;贵金属元素掺杂TiO_2光催化剂[A];中国工程物理研究院科技年报(2009年版)[C];2010年

10 秦祖赠;刘自力;杨克迪;文衍宣;;含铟、铋可见光催化剂的研究进展[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 董小雷;环保技术新宠——光催化剂[N];中国化工报;2002年

2 蔡忠仁;高效光催化剂抑菌防霉[N];中国化工报;2011年

3 ;纳米固体光催化剂获发明专利[N];今日信息报;2003年

4 蔡忠仁;纳米固体光催化剂获发明专利[N];中国化工报;2003年

5 罗海基;住友化工开发出可见光型氧化钛光催化剂[N];中国有色金属报;2003年

6 记者 吴苡婷;书写“水变氢”的传奇[N];上海科技报;2011年

7 武文;二氧化钛自洁玻璃大市场正在形成[N];中华建筑报;2002年

8 ;日本开发出一种高效分解水的新型催化剂[N];中国高新技术产业导报;2002年

9 胡连荣;日本高速路的立体环保举措[N];中国环境报;2003年

10 虹影;日本开发降温新建材[N];中国房地产报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 滕凤;TiO_2光催化剂的改性研究及其器件化应用[D];兰州大学;2015年

2 董淑英;锌、铋系/石墨烯可见光催化剂的制备及其性能研究[D];河南师范大学;2014年

3 董红军;IVA和VB族银基复合氧化物的光催化活性及稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 刘洪燕;金属纳米粒子表面等离子体光催化剂的制备、表征和光催化产氢性能研究[D];华南理工大学;2015年

5 许士洪;可磁分离光催化剂的制备及其降解水中有机污染物性能的研究[D];上海交通大学;2007年

6 刘文;金属氧化物光催化剂的制备及降解废气和分解水上的应用[D];天津大学;2010年

7 袁进;介孔氧化钛磁负载光催化剂的制备及应用基础研究[D];太原理工大学;2010年

8 陈建军;纳米TiO_2光催化剂的制备、改性及其应用研究[D];中南大学;2001年

9 于耀光;锌镉基硫化物光催化剂的制备及制氢性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

10 方钧;以TiO_2光催化剂为基的过渡金属氧化物结构和性能的研究[D];中国科学技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄艳;硫化物掺杂TiO_2光催化剂的合成及性质研究[D];西北大学;2011年

2 李亚男;几种水生植物叶和几种植物粉模板TiO_2光催化剂的合成及其性能研究[D];云南大学;2012年

3 饶砚迪;三元光催化剂TiO_2-Ca(OH)_2-Graphite的设计、制备及在太阳光下降解染料废水的研究[D];燕山大学;2015年

4 刘晓霞;尖晶石型复合氧化物的制备及其光催化性能的研究[D];华南理工大学;2015年

5 赵成;聚苯胺负载氧化亚铜磁性可见光催化剂的制备及催化性能研究[D];天津理工大学;2015年

6 马帅华;复合型硫化物光催化剂催化还原CO_2的性能研究[D];天津理工大学;2015年

7 王欢;Ag@AgX插层复合物光催化剂的制备及活性研究[D];河北联合大学;2014年

8 马春红;上转换发光剂/TiO_2复合膜的制备及其光催化降解污染物同时制氢的研究[D];辽宁大学;2015年

9 王平;新型光催化剂及光降解塑料薄膜的制备[D];郑州大学;2015年

10 黄民忠;可面对船舶污水的稀土上转换纳米复合材料的研究[D];集美大学;2015年

，

本文编号：535437