大阳城集团娱乐APP网址 - 主页(欢迎您)

当前位置: 学院首页 > 科研动态 > 正文

【淬砺成材】材料科学与工程学院孙少东教授团队近期发表多篇高水平学术论文

【来源: | 发布日期:2022-09-14 】

近期,我校材料科学与工程学院孙少东教授团队针对BiOCl光催化材料存在的带隙宽和可见光响应效率低的问题,根据材料科学的晶体缺陷与能带理论,提出了“金属-非金属共掺杂效应”,“界面效应耦合掺杂效应”、“双界面效应耦合掺杂效应”的解决思路,分别研制出了具有多类型晶体缺陷的一元Co-S共掺杂BiOCl、二元ZnO/S-BiOCl、三元TaON/Bi2O3/S-BiOCl复合材料,为突破制约BiOCl光催化性能的瓶颈问题提供了可行性方案。相关成果分别发表于材料科学、工程技术、环境科学与生态学领域国际TOP期刊《Applied Surface Science》、《Separation and Purification Technology》、《Chemosphere》,我校为论文第一作者单位和通讯作者单位。

团队博士研究生谢庭芳发表了《Purposefully designing Co-S-codoping in hierarchical BiOCl architectures and elucidating the mechanism for enhanced visible-light-driven photocatalytic activity》(Applied Surface Science(2022年影响因子/JCR分区:7.392/Q1),2022,604,154582)。该研究借助金属-非金属共掺杂效应同时优化半导体(BiOCl)的导带与价带电位,采用一步水热法,通过向BiOCl晶格中同时引入金属元素Co和非金属元素S以调节BiOCl的能带结构,增强体相BiOCl的可见光吸收,电荷分离效率和表面活性位点。实验表明:改性的Co-S-codoped BiOCl在可见光下呈现出高效的有机染料(罗丹明B)和抗生素(四环素)的光催化活性,这为高活性BiOCl基光催化剂的开发提供了新策略。

原文链接:DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154582.

团队硕士研究生杨小丽发表了《One-pot integration of S-doped BiOCl and ZnO into type-II photocatalysts: Simultaneously boosting bulk and surface charge separation for enhanced antibiotic removal》(Separation and Purification Technology(2022年影响因子/JCR分区:9.136/Q1),2022,299,121725)。该研究借助界面效应和掺杂效应,采用一步水热法,通过向BiOCl晶格中引入非金属元素S以调节BiOCl的能带结构,提高体相BiOCl的光生载流子分离效率;同时,在S-doped BiOCl表面负载金属氧化物ZnO,进而在S-doped BiOCl和ZnO的界面之间构建type-Ⅱ型异质结构形成内建电场,这同时促进了体相BiOCl及其表面的电荷分离效率。实验表明:相较于S-doped BiOCl和ZnO,改性的S-doped BiOCl/ZnO光催化剂在可见光下呈现出高效的降解四环素和盐酸四环素的光催化活性,这为异质结工程和异质元素掺杂工程协同提升BiOCl基光催化剂的光降解活性提供了新方法。

原文链接:DOI: 10.1016/j.seppur.2022.121725.

团队硕士研究生杨小丽发表了《One-pot construction of highly efficient TaON/Bi2O3/S–BiOCl ternary photocatalysts: Simultaneously integrating type-Ⅰ with Z-scheme junctions for improved visible light-driven removal of organic pollutants》(Chemosphere(2022年影响因子/JCR分区:8.943/Q1),2022,307,135979)。该研究借助双界面效应和掺杂效应,采用一步水热法,通过在体相BiOCl中引入异质元素S,以及在其表面耦合具有窄带隙的氧化型(Bi2O3)和还原型(TaON)半导体光催化剂,构建了具有Z-scheme和type-Ⅰ型异质结构的三元TaON/Bi2O3/S-BiOCl复合光催化材料。该复合结构保留了TaON高的还原电位以及Bi2O3高的氧化电位,同时促进了体系的可见光吸收和光生载流子分离效率,可实现有机染料(罗丹明B)和抗生素(四环素和盐酸四环素)的高效移除,这为构建高效的Z-scheme型三元BiOCl基光催化剂提供了新思路。

原文链接:DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.135979.

孙少东教授团队的研究方向主要为:面向光催化、电催化、高级氧化的铋基、铜基与单原子催化材料的创制;面向水处理和湿法冶金的钛基阳极材料开发。目前孙少东教授已在《Progress in Materials Science》、《Advanced Functional Materials》、《Applied Catalysis B: Environmental》、《Chemical Communications》、《Nanoscale》、《Journal of Materials Chemistry A》、《ACS Applied Materials & Interfaces》和《Catalysis Science & Technology》等国际著名期刊发表学术论文90余篇(其中第一作者和通讯作者论文共计70余篇),撰写综述论文19篇,ESI 1%高被引论文1篇;出版学术专著1部(第一作者,科学出版社);获得授权国家发明专利15项,担任20余本国内外高水平学术期刊审稿人。