Tunable Absorption and Emission in Mixed Halide Bismuth Oxyhalides for Photoelectrochemical Water Splitting
Notice bibliographique
Résumé
Layered materials such as bismuth oxyhalides (especially BiOBr and BiOI) are the focus of research attention as photocatalysts due to their visible light activity, unique electronic structure, excellent chemical and physical stability, and internal electric field effect. We report the solvothermal synthesis of BiOX solid solutions with continuously tunable optical absorption and photoluminescence spectra. We employed solid-state nuclear magnetic resonance (SSNMR) characterization to probe the local environment around Bi atoms. We determined that the synthesized BiOX solid solutions exhibit good agreement with Vegard’s law through refinement of the lattice parameters using powder X-ray diffraction (PXRD) and complementary atomic-level 209 Bi SSNMR spectroscopy. The solid solution strategy makes it possible to modulate the light absorption of BiOX and tune the redox potentials corresponding to the electronic band edges to drive chemical reactions. The BiOX solid solutions demonstrated superior performance in sunlight-driven photoelectrochemical and photocatalytic water splitting. The best performing solid solution generated a photocurrent density of 1.5 mA cm –2 and a H 2 evolution rate of 16.32 μmol g –1 h –1 for photoelectrochemical water splitting and photocatalytic hydrogen generation, respectively, and the enhanced performance is attributed to a higher specific surface area, a shorter carrier transit distance, and a higher electron density. The approximate order of magnitude performance improvement compared to pristine BiOBr and BiOI photoanodes was primarily due to optimal light harvesting combined with adequate thermodynamic driving force to drive water oxidation and proton reduction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».