二维Z型BCN/Sn3O4复合材料的光催化还原性能

王乙舒，李 雪，闫 丽，徐红赟，祝玉鑫，宋艳华，崔言娟

（江苏科技大学环境与化学工程学院,镇江212100）

利用光催化技术在温和的反应条件下制备具有高附加值的清洁能源，如分解水制H2，氧还原制H2O2，CO2还原制CO等，是太阳能利用的重要研究方向［1~4］.氮化碳作为非金属聚合物半导体的典型代表，在光催化领域的应用研究具有重要意义［5］.尽管氮化碳（CN）具有结构稳定及价廉易得等优势，但聚合物本身较低的电荷传输性及较高的载流子复合率仍是阻碍其高效光催化应用的主要因素［6］.

优化微观电子结构及加速电荷传输性是提高CN光催化活性的重要措施.非金属（B，O，I等）键合掺杂方式在维持聚合物基本结构的同时，能够利用元素间的电负性差异引导电荷重新分散，增强电荷的流动性［7~9］.其中，硼元素作为典型的缺电子元素，键合入氮化碳杂环骨架能够有效促进电荷离域，已被证实能够显著增强其光催化性能［10］.高密度光生载流子的产生，同时结合快速的电子-空穴迁移及分离通道，这是加速光催化反应的必要条件.复合半导体异质界面的构建，尤其是Z型异质结构的建立，能够有效湮灭低氧化-还原性空穴-电子，在两相半导体间保留高氧化-还原能力，是开发高效光催化剂的有效途径［11~13］.

Sn3O4是一种具有中等价态和非化学计量比的化合物，丰富的氧空位使其具有优异的理化性质［14］.理论和实验研究表明，Sn3O4具有较低的带隙，表现出优异的可见光响应和光电转换……