1. 文章信息

標題：Enhanced photocatalytic NO removal with the superior selectivity for NO2−/NO3− species of Bi12GeO20-based composites via a ball-milling treatment: Synergetic effect of surface oxygen vacancies and n-p heterojunctions

頁碼：Composites Part B: Engineering, 2022: 109600.

2. 文（wén）章鏈接

專用鏈接（jiē）：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836821009665

3．期刊信息

期刊（kān）名（míng）：Composites Part B: Engineering

ISSN：1359-8368

影響因子：11.322

分區信息：中科院一區Top; JCR分區（Q1）

涉及研究方向：工程技術: 多學科；材料科學，複合物

4. 作（zuò）者信息：上海理工大學常飛（第一作者，第一通（tōng）訊作者），胡學鋒（第（dì）二通訊（xùn）作者），劉登國（第三通訊作（zuò）者），孔源（第四通（tōng）訊作者）

5. 光源型號：北京香蕉视频污视频（CEL-LAX500, Aulight, Beijing）（500 W氙燈）

文章簡介：

氮氧化物（wù）（NOx，主要指NO和NO2）是造成酸（suān）雨、臭氧形（xíng）成、光化學煙霧和全球變暖等環境問題的主要原因之一。此外，氮氧化物能夠對人類健（jiàn）康產生各種有害的影響，長期接觸低濃度氮氧化物（wù）會引起慢性咽喉炎、慢性（xìng）支氣管炎等，也會引發不同（tóng）程度的神經衰弱綜（zōng）合症及牙（yá）齒酸蝕（shí）症。由於2019年臭氧濃度明顯（xiǎn）增加（jiā），氮氧化物減排已列入中國“十四五”規劃。

在汽車動力裝置和帶有燃燒（shāo）單元工業裝置產（chǎn）生的NOx中，NO是一種占比很大（dà）的重要成（chéng）分，應該（gāi）通過適當的處理過程來有效消除。由（yóu）於在（zài）溫和條件下，半導體光催化技術可以通過吸收具有適當能量的入射（shè）光，以空氣中的分子氧作（zuò）為氧化劑來完成各種汙染物的去除，特別適合低濃度（ppb）水平NOx的有效去除。在此過程中，NO的氧化易導致具有更強毒性NO2的累（lèi）積，因此需（xū）要設計合成具有良好NO去除和抑製NO2 產生的催化體係。

雖然機械球磨（mó）法可以滿（mǎn）足實驗（yàn）室和工業生產的各種需求，被認為是材（cái）料（liào）加工中最（zuì）經濟、直接、綠色的技術之一，並經常用於固相（xiàng）之間的物理混合和化學改性，但從未用於球磨製備Bi2S3。而（ér）且在球磨過程中，固（gù）-固接觸（chù）界麵可以誘導表麵氧空位（OVs）的（de）產（chǎn）生。

界麵光生載流子和活性（xìng）物種調控和體係的光催化性能密切相（xiàng）關。表麵OVs作（zuò）為吸附（fù）和反應活性位點（diǎn），易於協同異質結構提（tí）高載流子的轉移和分離效率，有效促進活性物種的（de）生成和體係光催化（huà）性能的（de）改善，因此在光催化NO去除領域（yù）頗受關注。為提高軟鉍礦Bi12GeO20的光催化NO去除效率，本（běn）文首次以硫粉為硫源，采（cǎi）用綠色環保的（de）機械球磨技（jì）術製備了Bi12GeO20基複合材（cái）料Bi12GeO20-Bi2S3。經（jīng）分（fèn）析表征，證實形成了具有豐富表麵OVs的n-p異質結構的複（fù）合體係（xì）。

這些複合材（cái）料在可（kě）見光下可有效增強ppb濃度水平NO的（de）光催化去（qù）除，對生成硝酸根和亞硝酸根離子具有較高的選擇性，顯著抑製（zhì）了毒性（xìng）中間（jiān）體NO2的產生。其中，最佳（jiā）的複合樣品BGS0.1具有最高的NO去（qù）除率（lǜ）和最強的硝酸根和亞硝酸（suān）根選擇性（96%），這（zhè）主要與（yǔ）增（zēng）強的可見光吸收、優異的微觀結構和（hé）匹配的能帶結構密切相關。

密度泛（fàn）函理論計（jì）算表明表（biǎo）麵OVs對異質複合體係的能帶結構和反應路（lù）徑具有明（míng）顯影響：表麵OVs能促進NO的吸附，表麵OVs與異質結構一起能促進後續（xù）的氧化（huà）去除過程。基於實驗和分析結果（guǒ），初步推測（cè）這些（xiē）具有良好結構穩定性和可重複利用性（xìng）的n-p異質結構為Z-Scheme複合（hé）體係。本研究為機械球磨（mó）構建具有豐富表麵氧空位的異質結構複合體係進行了有益嚐試，也為軟鉍礦Bi12GeO20的改性及在（zài）可見光光催化（huà）去除NO方麵的（de）研究提供了新的思路（lù）。