富含氧空位的CuOx/BiVO4异质结工程：优化电荷分离以实现高效太阳能驱动的光催化作用

《The Journal of Physical Chemistry C》：Oxygen Vacancy-Rich CuOx/BiVO4 Heterojunction Engineering with Optimized Charge Separation for High-Efficiency Solar-Driven Photocatalysis

氧空位调控CuO_x/BVO异质结光催化性能研究。采用H2O2辅助合成策略制备富氧空位CuO_x纳米颗粒负载BiVO4的异质结，氧空位优化电子传输与电荷分离，提升可见光吸收及表面反应活性。模拟太阳光下CuO_x-3/BVO复合物对罗丹明B降解效率达纯BVO的4.7倍，循环稳定性良好。

　　

氧空位作为关键的晶格缺陷，在光催化过程中展现出显著的优势：它们能够优化电子传输和电化学性质，促进电荷分离，并增强表面反应活性，从而提高光催化性能。此外，构建能带对齐的异质结构是优化载流子动力学和提升光吸收效率的关键策略。本文采用了一种简便的H₂O₂辅助合成方法，制备了富含氧空位的CuO_x/BiVO₄（CuO_x/BVO）异质结光催化剂。含有大量氧空位的CuO_x纳米颗粒成功负载在BVO上，形成了缺陷型II型异质结。表征结果显示，CuO_x/BVO复合材料具有更强的可见光吸收能力、更高的电荷分离效率以及更快的表面反应动力学。在模拟阳光条件下，光生空穴和电子迁移到CuO_x与BVO的界面，参与氧化和还原反应。经过优化的CuO_x-3/BVO复合材料的罗丹明B光催化降解效率比原始BVO提高了4.7倍，并且在六个循环后仍保持优异的稳定性。这项工作为设计用于先进光催化应用的缺陷工程异质结提供了宝贵的见解。