Two Novel Bi-Based Borate Photocatalysts: Crystal Structure, Electronic Structure, Photoelectrochemical Properties, and Photocatalytic Activity under Simulated Solar Light Irradiation

光催化 材料科学 光电流 热液循环 带隙 高分辨率透射电子显微镜 色散(光学) 化学工程 可见光谱 辐照 纳米技术 光电子学 催化作用 化学 光学 透射电子显微镜 有机化学 物理 工程类 核物理学 生物化学
作者
Hongwei Huang,Ying He,Zheshuai Lin,Lei Kang,A.H. Reshak
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:117 (44): 22986-22994 被引量:344
标识
DOI:10.1021/jp4084184
摘要

Through the combination of Bi3+ and a large negative charge ion (BO3)3–, two novel Bi-based borate photocatalysts Bi4B2O9 and Bi2O2[BO2(OH)] with layered structure have been successfully developed. For the first time, the borates were investigated as photocatalysts. They were synthesized by solid-state reaction and hydrothermal method, respectively, and further characterized by XRD, SEM, TEM, HRTEM, and DRS. Bi4B2O9 and Bi2O2[BO2(OH)] possess direct and indirect transition optical band gaps of 3.02 and 2.85 eV, respectively. Density functional calculations revealed that the valence band (VB) and conduction band (CB) of both borates were composed of hybridized states of the O 2p and Bi 6p or 6s orbitals, and a large dispersion was observed in the energy band of Bi2O2[BO2(OH)]. The photodecomposition experiments demonstrated that Bi4B2O9 and Bi2O2[BO2(OH)] can be used as effective photocatalysts under simulated solar irradiation, and Bi2O2[BO2(OH)] exhibits the high photocatalytic activity, which is 2.5 and 3.2 times compared with that of P25 and Bi2O2CO3, respectively. Moreover, the photocurrent conversion further confirmed that Bi4B2O9 and Bi2O2[BO2(OH)] were potential photofunctional materials. The layered structure with (Bi2O2)2+ layer, hybridized and dispersion energy band, and large negative charge of (BO3)3– ion should be responsible for the high photocatalytic activity of Bi2O2[BO2(OH)].
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
酒玖柒完成签到 ,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
桃子发布了新的文献求助10
2秒前
MM完成签到,获得积分10
2秒前
月亮完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
magic完成签到,获得积分10
2秒前
奔波儿灞发布了新的文献求助10
2秒前
ze完成签到,获得积分10
2秒前
QiranSheng发布了新的文献求助10
2秒前
dj完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
dfig发布了新的文献求助10
3秒前
头盔小猪完成签到,获得积分10
4秒前
syw完成签到,获得积分10
4秒前
葡萄成熟完成签到,获得积分10
5秒前
欢喜的小蘑菇完成签到,获得积分10
5秒前
CUI完成签到,获得积分20
5秒前
咿呀咿呀哟完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
pipixia发布了新的文献求助10
6秒前
仝富贵发布了新的文献求助10
7秒前
朴素难敌完成签到,获得积分10
7秒前
newsl完成签到,获得积分20
7秒前
充电宝应助Krystal采纳,获得10
8秒前
8秒前
哈哈一笑完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
zorofu5完成签到,获得积分10
9秒前
金金完成签到,获得积分10
9秒前
Liyipu发布了新的文献求助10
9秒前
D_D完成签到,获得积分10
10秒前
科目三应助yang采纳,获得10
10秒前
单春栋发布了新的文献求助10
11秒前
JACK完成签到,获得积分10
11秒前
研友_VZG7GZ应助小龙采纳,获得10
11秒前
11秒前
Zoe完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4009429
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3549323
关于积分的说明 11301690
捐赠科研通 3283833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810413
邀请新用户注册赠送积分活动 886275
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811301