DOI:10.1016/j.mssp.2020.105359
通過簡單的靜電紡絲工藝合成了Pd含量為0、0.25、0.50、0.75和1.00at％的Pd摻雜α-Bi2O3納米纖維。通過X射線衍射（XRD）、場發射掃描電子顯微鏡（FESEM）、能量色散X射線光譜（EDS）、X射線光電子能譜（XPS）、紫外-可見漫反射光譜（UV-vis DRS）和光致發光（PL）對所制備的納米纖維的結構和形態進行了系統的表征。通過在用作模擬燃油的輕質石油中去除吡啶來測試Pd摻雜α-Bi2O3納米纖維的光催化脫氮性能。結果表明，Pd成功摻入α-Bi2O3晶格中，使α-Bi2O3的吸收帶擴展到可見光區。含0.50at％Pd的Pd摻雜α-Bi2O3納米纖維的光催化活性比單一α-Bi2O3表現出高得多的光催化活性，吡啶的光降解過程為擬一級反應。Pd的摻入不僅擴大了α-Bi2O3的吸收范圍，而且阻止了光生電子-空穴對的復合。自由基捕獲實驗表明，吡啶光降解的主要貢獻為h+，并提出了在可見光下Pd摻雜α-Bi2O3納米纖維對吡啶的光催化降解機理。
圖1.Bi2O3和0.50％Pd/Bi2O3納米纖維的XRD圖譜。
圖2.（a）0.50％Pd/Bi2O3前體納米纖維，（b）Bi2O3，（c）0.50％Pd/Bi2O3的FESEM圖像；（d）0.50％Pd/Bi2O3的EDX光譜。（b）和（c）的實驗條件相同：高壓電源12kV，推進速度0.223 mL h-1，在500℃下煅燒2h。
圖3.Bi2O3和0.50％Pd/Bi2O3納米纖維的XPS光譜：（a）全掃描光譜以及（b）Pd 3d，（c）Bi 4f和（d）O 1s的高分辨率光譜。（d）中的子帶（S1，S2和S3）為高斯分解結構。
圖4.（a）Bi2O3和0.50％Pd/Bi2O3納米纖維的紫外-可見漫反射光譜；（b）對應的（αhν）2與（hν）曲線。
圖5.（a）吡啶在合成的納米纖維、商用Bi2O3和P25上的光降解過程；（b）在不同光催化劑下吡啶降解的動力學線性模擬曲線和（c）反應速率常數；（d）0.50％Pd/Bi2O3的量、（e）初始N濃度和（f）pH值對吡啶脫氮速率的影響。誤差棒代表三次重復測定的標準偏差（下同）。
圖6.（a）重復使用對Bi2O3和0.50％Pd/Bi2O3納米纖維光催化活性的影響。（b）在五個循環之前和之后的0.50％Pd/Bi2O3樣品的XRD圖譜。
圖7.Bi2O3和0.50％Pd/Bi2O3納米纖維（λex=310nm）的PL光譜。
圖8.不同清除劑對吡啶光降解過程的影響。
圖9.吡啶在Pd摻雜α-Bi2O3納米纖維上的光降解機理。
