推動光催化技術在環(huán)境修復中的工業(yè)化應用面臨的挑戰(zhàn)在于高性能光催化劑的設計。這些光催化劑應具有有效的光載流子分離和強烈的氧化還原電位，以促進光催化污染物去除。
在《Advanced Powder Materials》雜志上發(fā)表的一項研究中，浙江海洋大學和密蘇里大學的研究人員揭示了富氧空位輔助下Mn0.5Cd0.5S/BiOBr界面化學鍵的調(diào)節(jié)。這反過來又闡明了提高光催化性能的潛在機制。
“BiOBr是一種可見光活性光催化劑，具有多種優(yōu)點，包括良好的能帶結(jié)構(gòu)、卓越的光氧化能力、獨特的二維結(jié)構(gòu)、生態(tài)兼容性、豐富的資源和強大的耐用性，”該研究的共同主要作者李士杰解釋道。 “然而，可見光的吸收受限以及光載流子擴散和分離緩慢阻礙了其實際應用。”
該團隊開發(fā)了一種具有界面鍵和氧缺陷的Mn0.5Cd0.5S/BiOBr S型光系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將Mn0.5Cd0.5S納米粒子固定在BOB微花上而構(gòu)建。這是為了有效凈化抗生素和 Cr(VI) 而設計的。
“兩個組件之間沒有化學鍵合異質(zhì)界面的物理接觸，相互作用不充分，通常會導致電荷遷移通道不令人滿意，”共同領導者和共同通訊作者張斌補充道。
“此外，缺陷工程是提升催化性能的另一種有效策略。因此，精確構(gòu)建具有結(jié)構(gòu)缺陷的化學鍵合S型異質(zhì)結(jié)對于高效光催化水凈化至關重要，但在光催化應用中很少得到利用。”
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