高效碳量子点/BiOCl纳米复合材料用于光催化污染物降解

为了克服单纯BiOCl光谱吸收范围窄和载流子复合几率高的缺点,本研究制备了一种具有高效光催化活性的碳量子点(CQDs)/BiOCl纳米复合材料。光催化降解罗丹明B染料实验表明CQDs/BiOCl纳米复合材料的光催化性能远优于单纯的BiOCl,其光催化性能约为后者的3.4倍。当CQDs的复合量为7.1wt%时,样品的光催化性能最佳,能够在2 min之内将罗丹明B完全脱色,而单纯的BiOCl在相同时间内对罗丹明B的降解率仅为29.5%。通过紫外-可见漫反射谱、光电化学测试以及自由基捕获实验揭示了CQDs/BiOCl纳米复合材料的光催化性能提升机理,结果表明CQDs可以拓展BiOCl的可见光吸收范围,这有利于增强其光捕获能力以及促进电子–空穴对的产生。除此之外, CQDs独特的上转换发光行为,以及光诱导的电子转移能力提升了CQDs/BiOCl纳米复合材料光催化性能。

CsPbBr_(3)@TiO_(2)核壳结构纳米复合材料用作水稳高效可见光催化剂

CsPbBr_(3)钙钛矿量子点在水中的不稳定性一直是限制其应用的关键因素。本工作采用钛酸四丁酯水解结合煅烧的方法在CsPbBr_(3)表面包覆TiO_(2)保护层,制备了一种具有良好水稳定性和光催化活性的CsPbBr_(3)@TiO_(2)核壳结构纳米复合材料。所合成的CsPbBr_(3)钙钛矿量子点尺寸约为8 nm,包覆层为不完全结晶的TiO_(2),其厚度约为20 nm。采用在可见光下降解水中有机污染物罗丹明B表征了CsPbBr_(3)@TiO_(2)复合材料的光催化性能。结果表明,CsPbBr_(3)@TiO_(2)复合材料的光催化性能远优于纯TiO_(2)和CsPbBr_(3)钙_(3)钛矿量子点。光电流测试结果表明,CsPbBr3和TiO2形成的异质结构能够促进光生载流子的分离,从而提升CsPbBr_(3)@TiO_(2)复合材料光催化性能。更重要的是,TiO_(2)可以作为CsPbBr_(3)的保护层将CsPbBr_(3)和水分隔开来,使得CsPbBr_(3)@TiO_(2)复合材料具有很好的水稳定性。经过光催化降解污染物之后,回收的CsPbBr_(3)@TiO_(2)复合材料的形貌、发光和光催化性能保持不变。