1 1.合肥学院 能源材料与化工学院, 合肥 230601
2 2.合肥学院 先进电池材料与技术重点实验室, 合肥 230601
3 3.长鑫存储技术有限公司, 合肥 230000
4 4.安徽大学 物质科学与信息技术研究院, 合肥 230039
5 5.安徽大学 材料科学与工程学院, 合肥 230039
钒酸铋(BVO)可用于光电化学(PEC)水解产氢, 但受限于其缓慢的表面水氧化动力学, 在电极表面修饰单一的析氧助催化剂达不到理想的性能。本工作在BVO电极表面修饰FeNiOx助催化剂可以显著降低起始电压, 增强光电化学性能。此外, 沉积g-C3N4后修饰FeNiOx助催化剂得到的光电极具有更优异的性能。厚度适合的g-C3N4纳米片与BVO构成Ⅱ型p-n异质结, 有效抑制了光生电子空穴的复合, 促进了电极的电荷分离。电化学测试结果表明, 沉积了g-C3N4后, 电极的电荷分离效率达到88.2%, 比BVO/FeNiOx (60.6%)提升了近1.5倍。经过g-C3N4和FeNiOx协同修饰的BVO/g-C3N4/FeNiOx电极, 表面电荷注入效率达到了90.2%, 同时, 在1.23 V (vs. RHE)条件下光电流密度达到4.63 mA∙cm-2, 是纯BVO (1.86 mA∙cm-2)的2.48倍。本工作为开发制备高性能光阳极提供了一种有效的策略。
g-C3N4纳米片 BiVO4 光电化学水解 FeNiOx助催化剂 p-n异质结 g-C3N4 nanosheets BiVO4 PEC water splitting FeNiOx co-catalyst p-n heterojunction
1 安徽理工大学材料科学与工程学院, 安徽 淮南 232001
2 安徽理工大学机械工程学院, 安徽 淮南 232001
3 安徽大学材料科学与物理学院, 安徽 合肥 230039
通过化学氧化块状石墨型氮化碳(g-C3N4), 获得在水中分散性好的片状g-C3N4。 XRD, FTIR和XPS表明, 所得片状g-C3N4含有氧官能团。 这不仅可以作为锚定点负载纳米银粒子(Ag NPs), 而且可以获得Ag NPs均匀分散的Ag NPS/g-C3N4纳米复合物。 制备的复合材料中银纳米颗粒的重量百分比也会随着硝酸银与片状g-C3N4的质量变化而发生变化。 基于g-C3N4对Co2+的明显的拉曼强度响应, Ag NPS/g-C3N4纳米复合物作为表面增强拉曼散射(SERS)传感器检测Co2+。 通过拉曼强度的对照, 发现随着Co2+浓度的增加, 拉曼信号增加; 而含有73%银纳米颗粒的Ag NPS/g-C3N4纳米复合物有高的灵敏性, 检测极限浓度达到10-9 mol·L-1; 复合材料同时显示出高的选择性, 对其他如Cd2+, Cu2+和Zn2+的金属离子没有明显的拉曼增强信号。 分析了复合材料对Co2+的增强机制。 由于Co2+与g-C3N4中的N/NH基团的耦合, 引发复合材料中Ag NPs聚集, 从而产生局部电磁场, 进而产生表面增强效应。 可以预知, Ag NPS/g-C3N4纳米复合物将作为一种用于制造SERS传感器的新的理想材料。
银纳米粒子 片状g-C3N4 纳米传感器 Silver nanoparticles g-C3N4 nanosheets SERS SERS Nanosensors Co2+ Co2+ ions 光谱学与光谱分析
2017, 37(6): 1987
