Semiconductor heterostructures ofte

Semiconductor heterostructures often have unique and/or enhanced physical and chemical properties compared to their respective counterparts, and hence have been extensively explored for their promising applications such as in electronic storage devices and photocatalysts.1−3 For example, semiconductor heteronanostructures can not only prominently increase light-harvesting efficiency but also promote charge separation and transfer effectively, leading to improved photocatalytic activity.4−11 Porous nanostructures of hybrid materials with uniform morphology and good structural stability have also attracted considerable interest owing to their high specific surface area and widespread applications in many different fields.12−14 However, despite some successful preparation of porous heteronanostructures,15,16 tailored synthesis of porous heterostructures toward practical photocatalytic applications is still very limited, especially due to the structural incompatibility between hybrid materials. It is therefore a great challenge to develop facile and reliable strategies to produce porous heterostructured semiconductor materials.17,18 With unique optical properties and hierarchical structures, bismuth compounds and their composites have attracted tremendous attention for their heterogeneous photocatalysis applications.19−21 As an example, monoclinic scheelite bismuth vanadate (m-BiVO4), with a narrow band gap of 2.4 eV, is an important visible-light responsive photocatalyst, which has beenwidely used in photodegradation of organic contaminants and photocatalytic evolution of O2.22−24 However, due to the rapid recombination of photogenerated electrons and holes, it has been found that the photocatalytic activity of BiVO4 is usually not satisfactory in practical applications.25 As one solution to this problem, combining two or more semiconductors with appropriate band alignment can considerably improve electron−hole pair separation and interfacial charge transfer efficiency, leading to effective promotion of photocatalytic activity.26,27 BiVO4/Cu2O and BiVO4/CeO2 nanocomposites are some representative examples reported to exhibit much enhanced photocatalytic activity.28,29 In this study, we demonstrate a facile and novel method for controlled fabrication of mesoporous BiVO4/Ag/AgCl ternary heterostructured microspheres (HSMSs) via a solid-phase dualion-exchange strategy together with subsequent visible-light induced reduction by using uniform BiOCl microspheres as the starting material. The synthesis strategy is schematically illustrated in Figure 1. As the precursor in this synthesis, uniform flower-like BiOCl microspheres, assembled from nanoflakes, are obtained via a simple solvothermal method. At stage I, NaVO3 and AgNO3 are first introduced into the BiOCl microspheres at room temperature through a facile impregnation method, which provides homogeneous distribution of the reagents at the nanoscale.30 The solid-state dual-ionexchange reactions take place during the 2-h annealing process at 400 °C, through which BiOCl microspheres are fully converted into mesoporous BiVO4/AgCl binary HSMSs. The involved chemical reactions for the preparation of BiVO4/AgCl HSMSs can be described as follows:

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

heterostructures เซมิคอนดักเตอร์มักจะมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ไม่ซ้ำกันและ / หรือเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับคู่ของตนและด้วยเหตุนี้ได้รับการสำรวจอย่างกว้างขวางสำหรับการใช้งานของพวกเขาที่มีแนวโน้มดังกล่าวในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์และ photocatalysts.1-3 ตัวอย่างเป็น heteronanostructures เซมิคอนดักเตอร์ไม่เพียง แต่สามารถที่โดดเด่น เพิ่มแสงเก็บเกี่ยว E FFI ciency แต่ยังส่งเสริมการแยกค่าใช้จ่ายและการถ่ายโอน E FF ectively ที่นำไปสู่​​การปรับปรุงออกไซด์ activity.4-11 โครงสร้างนาโนที่มีรูพรุนของวัสดุไฮบริดที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาสม่ำเสมอและเสถียรภาพของโครงสร้างที่ดียังมีความสนใจมากเนื่องจากพื้นที่ Fi C พื้นผิวของพวกเขาสูง speci และการใช้งานอย่างแพร่หลาย ในหลาย di FF ต่างกัน Fi elds.12-14 อย่างไรก็ตามแม้จะมีบางส่วนเตรียมความสำเร็จของ heteronanostructures รูพรุน 15,16 ปรับแต่งการสังเคราะห์ heterostructures รูพรุนที่มีต่อการใช้งานปฏิกิริยาในทางปฏิบัติยังมีข้อ จำกัด มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการไม่ลงรอยกันระหว่างโครงสร้างวัสดุไฮบริด ดังนั้นจึงเป็นความท้าทายที่ดีในการพัฒนากลยุทธ์ได้อย่างง่ายดายและมีความน่าเชื่อถือในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีรูพรุน materials.17,18 heterostructured ด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์แสงและโครงสร้างลำดับชั้นสารประกอบบิสมัทและคอมโพสิตของพวกเขาได้รับความสนใจอย่างมากสำหรับโฟโตคะตะไล applications.19-21 ของพวกเขาที่แตกต่างกันในฐานะที่เป็น ตัวอย่างเช่น monoclinic scheelite บิสมัทวานาเดต (M-BiVO4) ที่มีช่องว่างวงแคบ 2.4 eV เป็นสำคัญ photocatalyst ตอบสนองที่มองเห็นแสงซึ่งได้นำมาใช้ใน beenwidely สลายของสารปนเปื้อนอินทรีย์และวิวัฒนาการของออกไซด์ O2.22-24 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการรวมตัวกันอย่างรวดเร็วของอิเล็กตรอน photogenerated และหลุมจะได้รับพบว่ากิจกรรมออกไซด์ของ BiVO4 มักจะไม่พอใจใน applications.25 ปฏิบัติในฐานะที่เป็นหนึ่งวิธีการแก้ปัญหานี้รวมสองคนหรือมากกว่าอุปกรณ์กึ่งตัวนำที่มีการจัดตำแหน่งวงที่เหมาะสมมากสามารถปรับปรุงอิเล็กตรอน แยกคู่ -hole และ interfacial ค่าโอน E FFI ciency นำไปสู่​​ e FF โปรโมชั่นของ ective ออกไซด์ activity.26,27 BiVO4 / Cu2O และ BiVO4 nanocomposites / CEO2 เป็นตัวอย่างตัวแทนรายงานที่จะแสดงมากเพิ่ม activity.28,29 ออกไซด์ในการศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงเรา เป็นวิธีการที่สะดวกและนวนิยายสำหรับการผลิตควบคุมของเม BiVO4 / AG / AgCl ternary heterostructured microspheres (HSMSs) ผ่านทางเฟสของแข็งกลยุทธ์ dualion แลกเปลี่ยนพร้อมกับมองเห็นแสงเหนี่ยวนำให้เกิดการลดลงตามมาโดยใช้ microspheres BiOCl เครื่องแบบเป็นวัสดุเริ่มต้น กลยุทธ์การสังเคราะห์จะแสดงแผนผังในรูปที่ 1 เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์นี้, เครื่องแบบชั้น Ower เหมือน microspheres BiOCl ประกอบจากฟลอริด้านาโน Akes จะได้รับผ่านทางวิธีการ solvothermal ง่าย ในขั้นตอนผม NaVO3 และ AgNO3 เป็น Fi แนะนำ RST เข้าไปใน microspheres BiOCl ที่อุณหภูมิห้องผ่านวิธีการทำให้สะดวกซึ่งมีการกระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันของน้ำยาที่ nanoscale.30 ที่ของรัฐที่มั่นคงปฏิกิริยาแบบ dual-ionexchange เกิดขึ้นในช่วง 2-H ขั้นตอนการอบที่ 400 องศาเซลเซียสผ่านที่ microspheres BiOCl จะถูกแปลงอย่างเต็มที่ในเม BiVO4 / AgCl HSMSs ไบนารี ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการจัดทำ BiVO4 / AgCl HSMSs สามารถอธิบายได้ดังนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กระโดดกัดหู 10 ครั้ง