Si纳米线/ZnFe2O4/AgBr光催化剂的构建及其磁场可调控性能

摘要：

采用金属辅助化学刻蚀法和水热法制备了 Si 纳米线/ZnFe2O4/AgBr 复合光催化剂,考察了 Si 纳米线/ZnFe2O4/AgBr在磁场作用下的光催化性能.结果表明:Si 纳米线/ZnFe2O4/AgBr 复合光催化剂在未使用HNO3 溶液浸泡且无磁场作用时的光电流密度为 0.25 mA/cm2,开启电压为 0.4 V;Si纳米线/ZnFe2O4/AgBr复合材料在合成时表面会产生 Ag,采用 HNO3 溶液将其浸泡除去 Ag,浸泡后光电流密度为 0.07 mA/cm2,相比于未使用 HNO3 溶液浸泡时的光电流密度明显下降,这是由于 Ag 具有传输电子与空穴的能力,可加快 ZnFe2O4 和 Si纳米线间光生电子和光生空穴对的分离,从而提高光电流密度;当外加 80000 A/m 磁场时,其光电流密度增加至0.2 mA/cm2,开启电压为 0.28V,表明磁场可显著提高该复合光催化剂的光催化效率.Si纳米线/ZnFe2O4/AgBr界面处的能带弯曲加快了光生载流子的传输,减少了光生空穴与光生电子间的复合,使更多的电子和空穴可参与到光催化过程中,进而提高了体系的光催化性能.在光催化过程中,外加磁场使体系所产生的光生载流子可以更快速地传输至光催化剂表面,进一步增强体系的光催化效率.

关键词：Si纳米线、ZnFe2O4/AgBr、光催化、磁场、光电流密度、能带弯曲

所属期刊栏目：39

分类号：O472(半导体物理学)

资助基金：天津市自然科学基金;天津市重点研发计划项目;大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1082-1091