Cr掺杂Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7异质结构纤维：增强可见光光催化性能

"具有增强的可见光光催化性能的电纺Cr掺杂Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7异质结构纤维" 这篇研究论文深入探讨了一种新型的光催化剂——电纺Cr掺杂Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7异质结构纤维的合成及其在可见光下的高效光催化性能。通过一种一步法的电纺/煅烧工艺，研究人员成功地制备出直径约为100 ± 30nm的纤维，这种工艺既简便又经济。 电纺是一种广泛用于纳米材料制备的技术，它通过高速旋转产生的电力将溶液转化为纤维。在这个研究中，Cr元素被引入到Bi4Ti3O12和Bi2Ti2O7的混合体系中，以提高其对可见光的吸收能力。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的分析结果显示，纤维结构均匀，且掺杂Cr后纤维的直径控制良好。 随着Cr掺杂量的增加，X射线粉末衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）的分析表明Bi2Ti2O7的比例在纤维中有所增加。这种现象可能是由于Cr离子取代了部分Bi或Ti的位置，改变了材料的晶体结构，从而影响了其光学性质。更重要的是，Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7异质结构的形成得到了增强，这有利于光生电荷载流子的分离，降低了复合概率，提高了光催化效率。 光催化性能测试是通过甲基橙（MO）的降解来评估的，这是一种常用的染料模型污染物。在可见光照射下，Cr掺杂的Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7纤维表现出优秀的光催化活性，能够有效地分解MO，证明了这种异质结构纤维在环境净化和能源转换应用中的巨大潜力。 论文的介绍部分还强调了随着环境恶化和能源危机的日益严重，寻找高效的光催化剂以解决这些问题的重要性。Cr掺杂的Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7纤维的研制正是对此问题的一种创新响应，因为它们在可见光下的高效光催化活性，有可能在水处理、空气清洁和太阳能利用等领域发挥重要作用。 这项研究展示了Cr掺杂如何提升Bi4Ti3O12 / Bi2Ti2O7异质结构纤维的光催化性能，并揭示了其在环境修复和可持续能源技术中的潜在应用。通过优化掺杂量和结构设计，未来可能实现更高效的光催化剂，进一步推动光催化领域的科技进步。