| Název: | Visible-Light-Responsive Sillén-Structured Mixed-Cationic CdBiO2Br Nanosheets: Layer Structure Design Promoting Charge Separation and Oxygen Activation Reactions |
| Další názvy: | Vizuálně reagující Sillén-strukturované smíšené kationické nanočástice CdBiO2Br: konstrukce struktury vrstvy podporující separaci náboje a reakce aktivace kyslíku |
| Autoři: | Huang, Hongwei Al-Jaary, Ali H. Reshak Auluck, Sushil Jin, Shifeng Tian, Na Guo, Yuxi Zhang, Yihe |
| Citace zdrojového dokumentu: | HUANG, H., AL-JAARY, A. H. R., AULUCK, S., JIN, S., TIAN, N., GUO, Y., ZHANG, Y. Visible-Light-Responsive Sillén-Structured Mixed-Cationic CdBiO2Br Nanosheets: Layer Structure Design Promoting Charge Separation and Oxygen Activation Reactions. Journal of Physical Chemistry C, 2018, roč. 122, č. 5, s. 2661-2672. ISSN 1932-7447. |
| Datum vydání: | 2018 |
| Nakladatel: | American Chemical Society |
| Typ dokumentu: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85042178216 http://hdl.handle.net/11025/31206 |
| ISSN: | 1932-7447 |
| Klíčová slova: | P-N-Junction;001 active facets;fotokatalytická aktivita;2ND-harmonic generation;ovládatelná syntéza;oxychlorid;mechanismus;heterostruktura;nanoparticles;degradace |
| Klíčová slova v dalším jazyce: | P-N-Junction;001 active facets;photocatalytic activity;2ND-harmonic generation;controllable synthesis;oxachloride;mechanism;heterostructure;nanoparticles;degradation |
| Abstrakt: | Průzkum nových vrstevnatých strukturovaných materiálů má význam ve více polích, např. Katalýza, skladování energie a přeměna atd. V této práci vyvíjíme silylově strukturovaný směsný kationtový vrstvený katalyzátor CdBiO2Br, který reaguje na viditelné světlo, založený na typický silanem strukturovaný BiOBr a nejprve navrhnout konstrukci vrstvové konstrukce jako novou taktiku pro podporu oddělení náboje a aktivačních reakcí kyslíku. Odlišný od BiOBr, který je charakterizován vrstvou [Bi2O2] (2+) a prokládanými dvojitými deskami Br, krystalová struktura CdBiO2Br obsahuje vrstvu [CdBiO2] (+) a zabalenou jednotlivou Br-slice, čímž se zúžení mezery vrstvy od 8,11 do 6,23 angstrom. Zásadně snížená vzdálenost mezi vrstvami drasticky zkracuje difuzní dráhy fotogenerovaných elektronů (e (-)) a otvorů (h (+)) v CdBiO2Br, což umožňuje příznivou migraci nosičů z objemu na povrch katalyzátorů. CdBiO2Br využívá výhodu této strukturní výhody a poskytuje vynikající schopnost aktivace kyslíku viditelným světlem při vývoji superoxidových radikálů (O-center dot (2) -) a hydroxylových radikálů ((OH) -O-center dot) podobně jako 2,4 a 14,1 násobek BiOBr. Výpočty DFT zjistí, že CdBiO2Br má menší efektivní hmotnost pro e (-) a h (+) než BiOBr a mezitím má významný rozdíl v příslušné pohyblivosti e (-) a h (+), což svědčí o efektivní mobilitě a separaci poplatku dopravce. Konkrétně, h (+) účinná hmotnost CdBiO2Br je pouze jedna třetina v BiOBr, což dobře odpovídá mnohem vyšší rychlosti generování CdBiO2Br (OH) -O centra. Naše práce nejenže vystavuje vrstevnatý materiál viditelného světla pro chemii životního prostředí / biochemii, ale také odhaluje obrovský potenciál manipulace s krystalovou strukturou při řízení chování přenosu náboje a fotochemických (elektrochemických) vlastností.JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C |
| Abstrakt v dalším jazyce: | Exploration for new layered-structured materials is of significance in multiple fields, e.g., catalysis, energy storage, and conversion, etc. In this work, we develop a visible-light-responsive Sillen-structured mixed-cationic layered catalyst CdBiO2Br based on the typical Sillen-structured BiOBr, and first propose layer structure design as a novel tactic for promoting charge separation and oxygen activation reactions. Differing from BiOBr characterized by [Bi2O2](2+) layer and interleaved Br- double slabs, the crystal structure of CdBiO2Br comprises the [CdBiO2](+) layer and interbedded single Br- slice, rendering a narrowed interlayer spacing from 8.11 to 6.23 angstrom. The largely reduced interlayer distance drastically shortens the diffusion paths of photogenerated electrons (e(-)) and holes (h(+)) in CdBiO2Br, allowing favorable migration of carriers from bulk to the surface of the catalysts. Profiting from this structural advantage, CdBiO2Br presents a superior visible-light driven oxygen activation ability in evolution of superoxide radicals (O-center dot(2)-) and hydroxyl radicals ((OH)-O-center dot), with a production rate of similar to 2.4 and 14.1 times that of BiOBr, respectively. DFT calculations unearth that CdBiO2Br has smaller effective masses for both e(-) and h(+) than BiOBr, and meanwhile bears a significant difference in the respective mobility of e(-) and h(+), indicative of efficient mobility and separation of carrier charge. In particular, the h(+) effective mass of CdBiO2Br is merely one-third of that in BiOBr, corresponding well to the far higher (OH)-O-center dot generation rate of CdBiO2Br. Our work not only exposes a visiblelight-active layered material for environmental chemistry/biochemistry applications but also discloses the huge potential of crystal structure manipulation in governing the charge transport behavior and photo(electro)chemical properties |
| Práva: | Plný text není přístupný. © American Chemical Society |
| Vyskytuje se v kolekcích: | Články / Articles (CTM) OBD |
Soubory připojené k záznamu:
| Soubor | Velikost | Formát | |
|---|---|---|---|
| Reshak_CdBiO2Br-JPhysChemC-18.pdf | 940,97 kB | Adobe PDF | Zobrazit/otevřít Vyžádat kopii |
Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam:
http://hdl.handle.net/11025/31206Všechny záznamy v DSpace jsou chráněny autorskými právy, všechna práva vyhrazena.