Oxygen Vacant Semiconductor Photocatalysts

材料科学 半导体 光催化 氧气 纳米技术 析氧 化学工程 催化作用 光电子学 化学 冶金 工程类 物理化学 生物化学 有机化学 电化学 电极
作者
Lin Hao,Hongwei Huang,Yihe Zhang,Tianyi Ma
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (25) 被引量:349
标识
DOI:10.1002/adfm.202100919
摘要

Abstract Semiconductor photocatalysis acts as a sustainable green technology to convert solar energy for environmental purification and production of renewable energy. However, the current photocatalysts suffer from inefficient photoabsorption, rapid recombination of photogenerated electrons and holes, and inadequate surface reactive sites. Introduction of oxygen vacancies (OVs) in photocatalysts has been demonstrated to be an efficacious strategy to solve these issues and improve photocatalytic efficiency. This review systematically summarizes the recent progress in the oxygen vacant semiconductor photocatalysts. Firstly, the formation and characterizations of OVs in semiconductor photocatalysts are briefly introduced. Then, highlighted are the roles of OVs in the photocatalytic reactions of three types of typical oxygen‐containing semiconductors, including metal oxides (TiO 2 , ZnO, WO 3 , W 18 O 49 , MoO 3 , BiO 2‐x , SnO 2 , etc), hydroxides (In(OH) 3 , Ln(OH) 3 (Ln=La, Pr, and Nd), Layered double hydroxides) and oxysalts (bismuth‐based oxysalts and others) photocatalysts. Moreover, the advanced photocatalytic applications of oxygen vacant semiconductor photocatalysts, such as pollutant removal, H 2 production, CO 2 reduction, N 2 fixation and organic synthesis are systematically summarized. Finally, an overview on the current challenges and a prospective on the future of oxygen vacant materials is proposed.
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