铜掺杂PbBiO₂Br光催化剂

固氮速率3.6倍

首次将PbBiO₂Br用于光催化固氮，Cu掺杂引入晶格畸变与氧空位，同步优化能带结构与载流子分离，固氮与污染物降解活性均大幅提升。

Shude, Yuan · Yekang, Zheng · Yuxin, Chu · Chuanqi, Xia · Ruoyu, Dong · Jiating, Xu · 滕波涛 · 吴瑛 · 何益明

Green Energy and Environment 2026

参数信息

固氮速率

293 μmol L⁻¹ g⁻¹ h⁻¹

技术优势

固氮速率提升3.6倍

Cu掺杂促进N₂吸附与活化，并提高光生电子的还原能力，使固氮速率显著提高。

污染物降解更快

Cu掺杂改善了光吸收和载流子分离，使RhB降解速率比纯PbBiO₂Br快4.6倍。

能带结构优化

Cu掺杂使带隙略窄、功函数降低、导带位置上移，增强了光吸收和电子还原能力。

促进氧空位形成

Cu²⁺部分取代Pb²⁺诱导晶格畸变，促进氧空位形成，从而有利于N₂吸附和活化。

应用场景

• 光催化固氮：在温和条件下将N₂还原为NH₃，替代高能耗的哈伯法。
• 有机污染物降解：光催化降解有机染料等污染物，实现环境净化。
• 废水处理：用于含有机污染物废水的光催化处理，去除染料。
• 清洁能源转化：将太阳能转化为化学能，以NH₃形式储存。