稳定耐久F/Sb掺杂Ti/SnO2电极的制备及其电催化苯酚氧化性能研究

《Journal of Water Process Engineering》：Fabrication of stable and durable F and Sb doped Ti/SnO 2 electrodes for electrocatalytic phenol oxidation

本文报道了一种通过低温混合热处理构建的新型Z型（Z-scheme）ZnO/NiFe2O4（NFO）异质结，该结构通过内建电场将带隙缩小至2.72 eV，显著提升可见光吸收与电荷分离效率，在模拟太阳光下实现甲基蓝（MB）100%、甲基橙（MO）61%及庆大霉素（Gen）97%的降解率，并展现583 μmol/g·h的产氢速率，为同步实现环境修复与绿色制氢提供了创新解决方案。

　　

Highlight

本研究通过简单低温混合热处理路线成功构建了新型Z型（Z-scheme）ZnO/NiFe₂O₄异质结，该结构巧妙地将铁磁性NFO纳米颗粒锚定于ZnO纳米棒上，不仅通过将带隙缩小至2.72 eV增强可见光吸收，更借助异质结界面的内建电场大幅提升电荷分离效率。综合结构、光学及电化学测试证实，ZnO/NFO异质结中建立了直接的Z型电荷转移机制，有效抑制电子-空穴复合并促进高效氧化还原反应。

Conclusions

本研究开发的ZnO/NFO纳米复合材料展现出明确的异质结构，在模拟太阳光照射下具有优异的光催化性能和产氢能力。结构与形貌分析证实了ZnO纳米棒上成功修饰了精细的NFO纳米颗粒。光学与电化学表征表明，其带隙缩小至2.72 eV，吸收光谱发生红移，并通过直接的Z型路径实现了高效的电荷分离。