稀土掺杂硼酸盐Bi_2ZnB_2O_7:xDy~(3+)光催化剂的合成及其催化机理摘要
采用高温固相反应法制备了一系列镝离子掺杂Bi_2ZnB_2O_7(BZBO)光催化剂。通过XRD、TEM和HRTEM等手段对BZBO:xDy~(3+)材料的结构及形貌等进行了表征,通过Rh B溶液在紫外灯下的光降解实验研究了不同浓度镝离子掺杂对BZBO光催化性能的影响。Rh B光降解实验结果表明,当Dy~(3+)在BZBO中的掺杂量为4%时,BZBO:4%Dy~(3+)具有最好的光降解活性,其光降解活性为纯BZBO的1.56倍。通过光吸收性能分析可知,Dy~(3+)的引入增强了BZBO的紫外吸收强度,并稍降低了其禁带宽度。光吸收性能、光致发光光谱、光电流和EIS实验结果表明,BZBO:4%Dy~(3+)的光催化活性增强的主要原因是BZBO中掺杂的镝不仅提高了BZBO光催化剂的光吸收能力,更促进了光生电子-空穴对的分离和转移。因此,在稀土元素和极化电场的作用下,BZBO:4%Dy~(3+)的光催化活性要高于其他所制备的样品。
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