Ga_(2)O_(3)/Pt/GaPO_(4)“Z”型光催化剂体系的构建及其性能

摘要

Z型光催化体系不仅能够提高光电分离效率,还能有效维持电荷载流子的氧化还原势.然而,该体系往往夹杂II型异质结,这对维持电荷载流子的氧化还原势不利.基于半导体的能带理论,构建了GaPO_(4)/Pt/Ga_(2)O_(3)复合催化剂,并对其结构、电荷传输和催化还原CO2性能进行研究.结果表明,该催化剂体系中光生电荷传输遵从Z型体系的方式,且II型异质结型的电荷传输方式被有效抑制.与Ga_(2)O_(3)、GaPO_(4)、GaPO_(4)/Ga_(2)O_(3)、Pt/Ga_(2)O_(3)相比,GaPO_(4)/Pt/Ga_(2)O_(3)光生电子-空穴的寿命明显延长,进而显著提高光催化还原CO2性能.其中,比纯Ga_(2)O_(3)提高了4.9倍.该研究为新型Z型体系的构建提供了参考.