微波輔助合成促進鉻酸鉍晶體的光生電荷分離

摘要：為了將可再生太陽能轉化為化學物質，探索具有寬光譜響應的光催化劑用于光催化分解水越來越受到人們的關注。作為鉍基層狀金屬氧化物的一員，鉻酸鉍（Bi2CrO6）的帶隙約為1.9 eV，在利用大范圍太陽光譜方面具有潛力。然而，Bi2CrO6較差的電荷分離性能限制了其在光催化中的應用。本文采用微波輔助水熱合成方法制備了具有規則形貌的Bi2CrO6晶體，該晶體具有結晶度高、形貌均勻的優點。與傳統制備方法相比，微波輻照實現了體系的快速加熱，極大地加速了成核和生長的化學反應，從而在幾分鐘內形成了Bi2CrO6晶體。微波輔助合成的Bi2CrO6晶體在光催化和光電化學測試中表現出更好的光生電荷分離以及水氧化活性。此外實驗中觀察到光生電子和空穴在Bi2CrO6晶體的不同晶面之間發生空間分離，通過進一步在不同晶面上光沉積選擇性負載還原和氧化助催化劑，顯著增強了光催化活性。這項工作為制備高效太陽能轉換的半導體光催化劑提供了一種可行的解決方案。

關鍵詞：微波合成；鉻酸鉍；半導體；光催化；水氧化

中圖分類號：O644