当前位置:
X-MOL 学术
›
Mater. Today Chem.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
BiVO4/TiO2 core-shell heterostructure: wide range optical absorption and enhanced photoelectrochemical and photocatalytic performance
Materials Today Chemistry ( IF 7.3 ) Pub Date : 2020-09-01 , DOI: 10.1016/j.mtchem.2020.100283 Mannan Mehta , Satheesh Krishnamurthy , Suddhasatwa Basu , Tony P. Nixon , Aadesh P. Singh
Materials Today Chemistry ( IF 7.3 ) Pub Date : 2020-09-01 , DOI: 10.1016/j.mtchem.2020.100283 Mannan Mehta , Satheesh Krishnamurthy , Suddhasatwa Basu , Tony P. Nixon , Aadesh P. Singh
Abstract In the present study, pristine BiVO4, TiO2 and BiVO4/TiO2 core-shell heterostructured nanoparticles are prepared by hydrothermal methods and studied for structural, morphological, optical, photoelectrochemical water splitting and photocatalytic degradation of methylene blue as an organic pollutant. Both pristine BiVO4 and TiO2 exhibit poor PEC and PC performance under visible light illumination. However, an enhanced PEC and PC activity in BiVO4/TiO2 core-shell heterostructure is observed due to high solar energy absorption and superior charge separation properties in core-shell nanoparticles. The photoelectrode prepared using BiVO4/TiO2 core-shell nanoparticles exhibit a photocathode behavior and produced cathodic photocurrent, however, the pristine BiVO4 and TiO2 photoelectrodes act as photoanode and produced anodic photocurrent. This behavior of change in current direction is also observe in the Mott-Schottky analysis where the BiVO4/TiO2 core-shell nanoparticles photoelectrode exhibits the positive slow showing p-type semiconducting behavior. The change in cathodic photoresponse in core-shell nanoparticles in comparison to anodic photoresponse of BiVO4 and TiO2 nanoparticles is explained in terms of the variations in the work function values. These results highlight the advantages of core-shell nanoparticle of suitable materials for photocatalytic and photoelectrochemical applications.
中文翻译:
BiVO4/TiO2 核壳异质结构:宽范围的光吸收和增强的光电化学和光催化性能
摘要 在本研究中,通过水热法制备了原始的 BiVO4、TiO2 和 BiVO4/TiO2 核壳异质结构纳米粒子,并研究了结构、形态、光学、光电化学分解水和光催化降解有机污染物亚甲蓝的性能。在可见光照射下,原始的 BiVO4 和 TiO2 都表现出较差的 PEC 和 PC 性能。然而,由于核壳纳米粒子的高太阳能吸收和优异的电荷分离特性,观察到 BiVO4/TiO2 核壳异质结构中的 PEC 和 PC 活性增强。使用 BiVO4/TiO2 核壳纳米粒子制备的光电极表现出光阴极行为并产生阴极光电流,而原始的 BiVO4 和 TiO2 光电极充当光阳极并产生阳极光电流。在 Mott-Schottky 分析中也观察到这种电流方向变化的行为,其中 BiVO4/TiO2 核壳纳米粒子光电极表现出正慢波,显示 p 型半导体行为。与 BiVO4 和 TiO2 纳米粒子的阳极光响应相比,核-壳纳米粒子的阴极光响应的变化是根据功函数值的变化来解释的。这些结果突出了适用于光催化和光电化学应用的材料的核壳纳米颗粒的优势。与 BiVO4 和 TiO2 纳米粒子的阳极光响应相比,核-壳纳米粒子的阴极光响应的变化是根据功函数值的变化来解释的。这些结果突出了适用于光催化和光电化学应用的材料的核壳纳米颗粒的优势。与 BiVO4 和 TiO2 纳米粒子的阳极光响应相比,核-壳纳米粒子的阴极光响应的变化是根据功函数值的变化来解释的。这些结果突出了适用于光催化和光电化学应用的材料的核壳纳米颗粒的优势。
更新日期:2020-09-01
中文翻译:
BiVO4/TiO2 核壳异质结构:宽范围的光吸收和增强的光电化学和光催化性能
摘要 在本研究中,通过水热法制备了原始的 BiVO4、TiO2 和 BiVO4/TiO2 核壳异质结构纳米粒子,并研究了结构、形态、光学、光电化学分解水和光催化降解有机污染物亚甲蓝的性能。在可见光照射下,原始的 BiVO4 和 TiO2 都表现出较差的 PEC 和 PC 性能。然而,由于核壳纳米粒子的高太阳能吸收和优异的电荷分离特性,观察到 BiVO4/TiO2 核壳异质结构中的 PEC 和 PC 活性增强。使用 BiVO4/TiO2 核壳纳米粒子制备的光电极表现出光阴极行为并产生阴极光电流,而原始的 BiVO4 和 TiO2 光电极充当光阳极并产生阳极光电流。在 Mott-Schottky 分析中也观察到这种电流方向变化的行为,其中 BiVO4/TiO2 核壳纳米粒子光电极表现出正慢波,显示 p 型半导体行为。与 BiVO4 和 TiO2 纳米粒子的阳极光响应相比,核-壳纳米粒子的阴极光响应的变化是根据功函数值的变化来解释的。这些结果突出了适用于光催化和光电化学应用的材料的核壳纳米颗粒的优势。与 BiVO4 和 TiO2 纳米粒子的阳极光响应相比,核-壳纳米粒子的阴极光响应的变化是根据功函数值的变化来解释的。这些结果突出了适用于光催化和光电化学应用的材料的核壳纳米颗粒的优势。与 BiVO4 和 TiO2 纳米粒子的阳极光响应相比,核-壳纳米粒子的阴极光响应的变化是根据功函数值的变化来解释的。这些结果突出了适用于光催化和光电化学应用的材料的核壳纳米颗粒的优势。