Photocatalytic hydrogen production over Aurivillius compound Bi3TiNbO9 and its modifications by Cr/Nb co-doping

光催化 材料科学 掺杂剂 奥里维里斯 带隙 兴奋剂 制氢 光电流 量子效率 半导体 化学 光电子学 催化作用 有机化学 电介质 铁电性
作者
Lu Jiang,Shuang Ni,Gang Liu,Xiaoxiang Xu
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:217: 342-352 被引量:63
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2017.06.012
摘要

In this work, we have applied Cr/Nb co-doping strategy to the wide band gap semiconductor Bi3TiNbO9 and have performed a detailed investigation on the structure, optical and photocatalytic properties of these modified Aurivillius compounds Bi3Ti1-2xCrxNb1+xO9 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3). Our results suggest that Cr/Nb doping slightly expand the unit cell of Bi3TiNbO9 with a doping limit around 20%. The involvement of Cr/Nb dopants in the crystal structure significantly reduces the band gap of Bi3TiNbO9 by nearly 1 eV. Photocatalytic experiments and photoelectrochemical measurements confirms the critical role of Cr/Nb dopants in improving photocatalytic hydrogen production and anodic photocurrent. More than two-fold enhancement in hydrogen production has been noticed for merely 10% Cr/Nb co-doping. The highest photocatalytic activity belongs to Bi3Ti0.8Cr0.1Nb1.1O9 (x = 0.1) for full range illumination and to Bi3Ti0.6Cr0.2Nb1.2O9 (x = 0.2) for visible light illumination, with apparent quantum efficiency (AQE) approaching 0.52% and 0.27%, respectively. DFT calculation discloses the role of Cr in forming a new valence band inside the band gap of Bi3TiNbO9. In addition, strong anisotropic phenomenon in charge transportation of Bi3TiNbO9 is also verified by DFT, as both conduction band minimum (CBM) and valence band maximum (VBM) are buried in the [BiTiNbO7]2− perovskite slabs and charges are only allowed to migrate within the slabs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
jiang发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
一区种子选手完成签到 ,获得积分10
1秒前
ExtroGod完成签到,获得积分10
2秒前
李李李完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Yziii应助猫咪的撒库拉酱采纳,获得20
3秒前
Lawrence完成签到,获得积分10
3秒前
Lionel完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
老邱完成签到,获得积分10
4秒前
迷路又菱完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
tfr06完成签到,获得积分10
5秒前
聪明飞飞发布了新的文献求助10
5秒前
罗静完成签到,获得积分10
5秒前
太清完成签到 ,获得积分10
5秒前
研友_08oY3n完成签到,获得积分10
5秒前
kiki完成签到 ,获得积分10
6秒前
blackbird完成签到,获得积分10
8秒前
旺仔完成签到 ,获得积分10
8秒前
silin发布了新的文献求助10
8秒前
四月发布了新的文献求助50
9秒前
糊涂的凝冬完成签到,获得积分10
9秒前
nexus完成签到,获得积分10
10秒前
完美的天空完成签到,获得积分10
10秒前
TheDing完成签到,获得积分10
10秒前
Clarence发布了新的文献求助10
10秒前
合适春天完成签到 ,获得积分10
12秒前
hahhh7完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
糊涂的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
12秒前
火星上惜天完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
怡然的芯完成签到,获得积分10
13秒前
不配.应助troubadourelf采纳,获得10
13秒前
yuta123完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
z_zq完成签到,获得积分10
14秒前
Kiyotaka完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134153
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785006
关于积分的说明 7769763
捐赠科研通 2440543
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297440
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624971
版权声明 600792