近日,团队最新研究成果发表在知名期刊ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA (IF=10.8)上,相关成果题目为“Synergistic Effects of Internal Electric and Dipole Fields in SnNb2O6/Nitrogen-Enriched C3N5S-Scheme Heterojunction for Boosting Photocatalytic Performance”。刘波教授和刘倩倩副教授为通讯作者,研究生杜兴为第一作者。
定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本工作通过在SnNb2O6纳米片上原位生长C3N5纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb2O6/富氮C3N5S型异质结。通过IEF和DF的协同效应,SnNb2O6/C3N5异质结实现了快速的定向电子转移,从而显著提高了电荷分离效率。实验结果表明,优化后的SnNb2O6/C3N5异质结的最佳产氢速率高达1090.0 μmol g-1 h-1,比单独的SnNb2O6和C3N5分别提高了38.8和10.7倍。此外,该异质结在罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)的去除上也表现出优异的活性。基于电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算等手段,本文系统探讨了定向电荷转移机制。本研究为构建高效的异质结光催化剂提供了一条有前景的途径,拓展了C3N5和SnNb2O6在光催化领域的应用。
该工作的开展获得了国家自然科学青年基金项目(NO.22002102)等支持。