可见光驱动介孔阶梯型CuMn2O4/ZnWO4光催化剂设计：电荷分离增强与光吸收拓展在H2演化中的应用

本文推荐一种新型介孔阶梯型（Step-scheme）CuMn2O4/ZnWO4光催化剂，通过优化电荷分离效率与拓宽可见光吸收范围，显著提升H2演化性能。研究结合溶胶-凝胶自燃烧法（SGA）与共沉淀法（CP），成功制备高纯度BaFe12O19纳米片，并验证其在可见光下对活性红195（RR195）染料的高效降解（>97%）及循环稳定性（>90%效率保持4次）。

　　

Highlight

本研究首次报道了磁铅石型（M-type）BaFe₁₂O₁₉纳米片作为光催化剂在可见光下高效降解活性红195（RR195）染料的应用。通过溶胶-凝胶自燃烧（SGA）和共沉淀（CP）法，成功合成高纯度BaFe₁₂O₁₉，其纳米片结构展现出优异的磁分离性能和光吸收能力。

Structural properties: X-ray diffraction and Rietveld refinement analysis

X射线衍射（XRD）与Rietveld精修分析表明，在950°C煅烧的R12-SGA3样品呈现单一BaFe₁₂O₁₉相，晶粒尺寸为73(6) nm。透射电镜（TEM）显示其低团聚的六方纳米片形貌，而EDS证实了元素组成的准确性。

Conclusions

两种合成路线（SGA和CP）的系统研究表明，柠檬酸浓度梯度增加可显著提升BaFe₁₂O₁₉的M型结构纯度。超精细磁性与穆斯堡尔谱分析进一步验证了材料的优异磁性能。光催化实验通过Box-Behnken设计优化，在0.89 g/L催化剂剂量、1.03 h光照和10.03 mg/L染料浓度下实现97%降解率，且循环4次后效率仍超90%，凸显其在环境修复中的潜力。