DOI:10.1016/j.jcis.2020.03.096
設計和構建一維（1D）分立異質結是提高半導體材料電荷分離效率和光催化活性的理想策略。本文采用溶劑熱法在電紡BiFeO3納米纖維（NFs）上生長Bi2WO6納米片（NSs），得到了一種新型異質結納米纖維（DH-NFs）結構。BiFeO3/Bi2WO6 DH-NFs的電荷分離效率約為BiFeO3 NFs和Bi2WO6 NSs的2倍。如預期的那樣，BiFeO3/Bi2WO6 DH-NFs對氧氣析出和RhB的降解表現出增強的光催化活性。BiFeO3/Bi2WO6 DH-NFs的氧氣析出和RhB降解反應速率分別比BiFeO3 NFs高18.3倍和36.7倍，比Bi2WO6 NSs高31.9倍和8.7倍。BiFeO3/Bi2WO6 DH-NFs的電荷分離效率和光催化活性的提高可以歸結為以下三點。一維異質結可以實現光生電荷的分離和軸向輸運。這種離散結構有利于氧化還原反應位點和光生電荷的空間分離。BiFeO3/Bi2WO6 DH-NFs的高比表面積為光催化反應提供了更多的活性位點。此外，由于BiFeO3的鐵磁行為所產生的磁性分離特性，BiFeO3/Bi2WO6 DH-NFs具有良好的循環利用性能。
圖1.BiFeO3、BiFeO3/Bi2WO6-1、BiFeO3/Bi2WO6-2、BiFeO3/Bi2WO6-3 NFs和Bi2WO6 NSs的XRD圖譜。
圖2.（a）BiFeO3、（b）BiFeO3/Bi2WO6-1、（c）BiFeO3/Bi2WO6-2和（d）BiFeO3/Bi2WO6-3 NFs的SEM圖像。
圖3.（a）BiFeO3/Bi2WO6-2 DH-NFs的TEM、（b）HRTEM和（c-f）元素映射。
圖4.BiFeO3、BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs和Bi2WO6 NSs的XPS光譜：（a）Bi 4f、（b）O 1s、（c）Fe 2p和（d）W 4f核心能級。
圖5.（a）樣品的紫外-可見漫反射光譜。（b）BiFeO3 NFs的（αhv）2 vs（hv）的圖和Bi2WO6 NSs的（αhv）1/2 vs（hv）的圖（插圖）。（c）BiFeO3 NFs和（d）Bi2WO6 NSs的XPS VB光譜。（e）BiFeO3和（f）Bi2WO6的Mott-Schottky曲線和晶體結構（插圖）。
圖6.（a）BiFeO3、BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs和Bi2WO6 NSs在添加和不添加捕獲試劑（AO）時的光電流響應。（b）BiFeO3、BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs和Bi2WO6 NSs的電荷分離率。（c）BiFeO3/Bi2WO6-1、BiFeO3/Bi2WO6-2和BiFeO3/Bi2WO6-3 NFs的光電流響應。（d）BiFeO3、BiFeO3/Bi2WO6-1、BiFeO3/Bi2WO6-2、BiFeO3/Bi2WO6-3 NFs和Bi2WO6 NSs的穩態PL光譜。
圖7.在模擬陽光下，BiFeO3、BiFeO3/Bi2WO6-1、BiFeO3/Bi2WO6-2、BiFeO3/Bi2WO6-3 NFs、Bi2WO6 NSs及其物理混合物的光催化氧析出量（a）和速率（b）。在（c）BiFeO3、（d）BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs和（e）Bi2WO6 NSs上發生析氧反應后，檢測溶液中的H2O2。
圖8.（a）制備樣品在黑暗中RhB的降解曲線。（b）在可見光下RhB的光催化降解曲線和（c）在制備樣品上的一階動力學線性模擬曲線。（d）添加AO、TBA、Cr（VI）或BQ后，RhB在BiFeO3/Bi2WO6-2上的光催化降解曲線。
圖9.（a）BiFeO3和BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs的磁滯回線。（b）在光降解5h后，BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs的分離展示。（c）模擬陽光下BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs的光催化析氧循環試驗。（d）在可見光下，BiFeO3/Bi2WO6-2 NFs上RhB的降解循環測試。
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