AFM：杂价离子掺杂对BaTiO3光压电催化性能的选择性增强

NavyLIu

2022-10-18

缓解水污染和生产清洁能源已成为人们努力改善地球生态环境的紧迫任务。近日，北京科技大学白洋教授运用异价离子掺杂策略产生的协同压电光电效应，可以显著提高催化活性，从而对特定污染物的选择性催化增强。

本文要点：

1) 0.01Li掺杂的BaTiO₃和0.02La掺杂的BaTiO₃纳米片由于增强了光吸收，在超声波和光的同时照射下氢气析出率高达3704和3178 µmol g⁻¹h^-1。是纯BaTiO₃的4.6倍和3.9倍。其性能远远超过单一压电催化、光催化、甚至超过Li/La掺杂BaTiO₃纳米片的二者之和，这是由于压电场在电子-空穴对的光诱导分离中的促进作用。

2)  此外，通过选择施主或受体掺杂，以及控制能带结构可以显著增强催化剂对特定污染物的催化作用。与纯钛酸钡相比，0.01Li掺杂钛酸钡对甲基蓝、孔雀绿等阴离子染料具有更高的催化活性，高达0.067和1.379 min⁻¹，而0.02La掺杂的BaTiO₃对罗丹明B和甲基橙等阳离子染料表现出更好的催化性能，降解率高达0.274和0.029 min^-1。

参考文献：

Yu, C., He, J., Tan, M., Hou, Y., Zeng, H., Liu, C., Meng, H., Su, Y., Qiao, L., Lookman, T., Bai, Y., Selective Enhancement of Photo-Piezocatalytic Performance in BaTiO3 Via heterovalent Ion Doping. Adv. Funct. Mater. 2022, 2209365.

DOI: 10.1002/adfm.202209365

https://doi.org/10.1002/adfm.202209365