锌基金属有机框架/铋系半导体复合材料的制备及其催化性能研究文献综述

 2023-05-24 10:47:04

文献综述

1.研究背景能源短缺和环境污染是困扰人类社会可持续发展的两大挑战。

基于半导体的光催化技术可以将光能转化为化学能,该技术具有高效节能、清洁无毒、无二次污染的优点,是一种极具发展前途的环境污染绿色治理技术。

光催化技术的核心是光催化剂,即半导体材料。

20世纪末起,金属有机骨架材料( Metal-organic Frameworks,MOFs)成为材料领域的研究热点,MOFs材料是一类由金属离子或含氧金属簇与含有C、N、O等元素的有机配体通过自组装作用而成的一类具有周期性多维立体结构的多孔晶体材料,其金属原子与配体结合得非常紧密,骨架结构可以在溶剂或者客体分子去除后仍然保持,不坍塌。

由于中心金属离子的不同,有些MOFs本身就有半导体的能带结构,自身就能做半导体催化剂。

此外,MOFs的比较面积非常大,这使得没有半导体性质的MOFs可作为光催化剂的优良载体,提高半导体光催化剂的分散度,从而提高光催化剂的活性。

研究证明,MOFs材料与其他半导体形成的异质结具有比本体材料更好的催化效果,能够提高催化剂的整体光催化性能。

然而MOFs材料作为光催化剂的光量子产生率比较低,这严重制约了其实际应用。

2. 铋系半导体复合材料2.1铋系半导体的发展及应用近几年,铋系半导体光催化剂已经被开发,铋系半导体材料对可见光有很好的吸收率。

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