文章簡介：

隨著工業化的（de）蓬勃發展，大（dà）氣環境中NOx的（de）迅速增加引起了世界各國科研人員（yuán）的密切關注和憂慮，“NOx”包括多種化（huà）合物，一般指NO和NO2的混合物，它們（men）是氮氧化物家族中（zhōng）最常見的汙染氣體分子。

人們普遍認為，燃煤燃燒和汽車尾氣排放的大量NOx已造成直接和嚴重（chóng）的環境問（wèn）題，如光化學煙霧、酸雨和臭氧消耗，以及人類的（de）健康問題。因（yīn）此（cǐ），氮氧（yǎng）化物濃度已成為評價空氣質量水平的最重要指標之一。盡管各種傳統處理方法（fǎ）（如（rú）物理吸附、生（shēng）物過濾和（hé）熱催化（huà））已用於NOx排放控製和去除，但有效去除低濃度如ppb水平的NOx仍存在巨大挑戰性（xìng），需要進行深入和係統的研究。

近年（nián）來，半導體光催化作為一種綠色可持續的空氣汙（wū）染治理技術，因其操作簡易、性能突出、反應條件溫和（hé）且不用外（wài）加氧化劑等特（tè）點而（ér）備受關注。光催化氧化去除（chú）低濃度NO被認為是大氣環境治理的一種有效措（cuò）施（shī）。然而，NO的光催化氧化不可避免地生成比毒性更強的中間（jiān）體NO2，NO2產生（shēng）量太多則會抵消NO去（qù）除的總體去除效率。

為盡（jìn）量避免這種情況，可對光催（cuī）化體係進行（háng）設計（jì）與（yǔ）改進以限製有毒NO2的形成和排放。已有（yǒu）不少光催化體係的改性方法報道，如貴金屬沉積、缺陷工程、堿金屬摻雜以及（jí）半導體/半導體複合等，但（dàn）避免有毒副產物NO2的形（xíng）成和排放的光催化係統的設計仍然是NO去除方麵（miàn）的一個巨大挑戰（zhàn）。為了解決這個問題，本研究通過一種簡易的陰離（lí）子交換途徑構（gòu）築了Bi4O5Br2/Bi2S3複合材（cái）料，即在室溫下將純Bi4O5Br2（BB）在二硫化碳中直接（jiē）分散硫化。分析表征結果證實原位形成的Bi2S3（BS）與BB緊密結合形成了n-p異質結構。

可見光下與BB相（xiàng）比，盡管n-p異質（zhì）複合材料BB-BS的光催化去除NO的效果幾乎相同，但其（qí）NOx去除和NO2−/NO3−生成選擇性明（míng）顯升高。其中最佳複合樣品BB-BS60對NOx的去（qù）除率是BB的（de）1.5倍，但NO2−/NO3−生成選擇性能從BB的從60%提（tí）升到BB-BS60的90%，這也說明NO2的形成被顯著（zhe）抑製。其中NO2−/NO3−的生成（chéng）可以通過FT-IR光譜和XPS分析證實。本文係統地討論了（le）光（guāng）催化性能和NO2−/NO3−生成選擇性的變化，主要歸因於體係通過Z-scheme的（de）n-p異質結構能顯著促進可見光吸收增強以（yǐ）及界麵載流子（zǐ）的分離和活（huó）性（xìng）氧化自由基·OH和·O2−的生成。

這些結構超穩定的複合材料可以連續使用五次，不需要（yào）表麵清潔也能很好保持光催化性能。這項工作（zuò）有助於在鉍係材（cái）料表麵簡易引入窄帶隙半導體如硫（liú）化鉍形成異質複（fù）合體係，顯著改善NOx的去（qù）除以及有效避免毒性中間產物NO2的形（xíng）成或排（pái）放。