论文标题：Enhanced photocatalytic N₂ fixation using KNbO₃/Bi₄O₅Br₂ type II heterojunction

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Lin Yue, Zhihao Zeng, Xujie Ren, Shude Yuan, Chuanqi Xia, Xin Hu, Leihong Zhao, Lvchao Zhuang, Yiming He

发表时间：15 Jun 2024

DOI：10.1007/s11705-024-2424-2

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异质结催化剂的构建是增加电荷分离效率，提高光催化剂性能的有效策略。本文介绍了一种新型 KNbO₃/Bi₄O₅Br₂ 异质结构催化剂的合成和研究，用于光催化 N2 转化为 NH₃。形貌分析显示 KNbO₃ 微立方体嵌入 Bi₄O₅Br₂ 纳米片中。由于 KNbO₃ 的带隙较宽且表面积较低，与 Bi₄O₅Br₂ 相比，该复合材料在比表面积或光学性能方面没有显着改善，主要差异在于提高了光生电子和空穴的分离效率。能带结构分析表明：KNbO₃和Bi₄O₅Br₂表现出合适的能带电势以形成II型异质结。得益于KNbO₃比Bi₄O₅Br₂更高的费米能级，两相接触区可发生电子漂移，导致形成了从KNbO₃到Bi₄O₅Br₂方向的内建电场，加速了电子迁移并提高了异质结催化剂的运行效率。因此，KNbO₃/Bi₄O₅Br₂ 催化剂表现出更高的光催化活性，NH₃ 生成速率分别是 KNbO₃ 和 Bi₄O₅Br₂ 的1.78和1.58倍。这项工作可能为异质结复合光催化剂的设计和合成提供有价值的见解。

引用格式：Lin Yue, Zhihao Zeng, Xujie Ren, Shude Yuan, Chuanqi Xia, Xin Hu, Leihong Zhao, Lvchao Zhuang, Yiming He. Enhanced photocatalytic N2 fixation using KNbO3和Bi4O5Br2 type II heterojunction. Front. Chem. Sci. Eng., 2024, 18(6): 66 https://doi.org/10.1007/s11705-024-2424-2

作者及团队介绍

何益明（通讯作者），浙江师范大学物理与电子信息学院教授，双龙学者。研究领域为光催化材料的构筑、性能与应用研究。主持国家自然科学基金和浙江省自然科学基金各两项。在Appl. Catal. B, Environ. Sci. Technol., J. Mater. Chem. A., Chem. Eng. J等期刊发表论文140余篇，其中ESI高被引论文20篇。论文被引用9000余次，H-index 58。入选科睿唯安和爱思唯尔2021和2022年度全球高被引学者榜单。相关成果曾获浙江省自然科学二等奖（2017年，第二完成人）和三等奖（2016, 第二完成人；2020年，第三完成人）。

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