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Antimony sulphoiodide (SbSI), a narrow band-gap non-oxide ternary semiconductor with efficient photocatalytic activity

机译：锑硫氧碘化物（SBSI），具有高效光催化活性的窄带间隙非氧化三元半导体

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摘要

In the context of the harvesting of solar photons, one dimensional semiconductors are attractive as they provide uninterrupted transport pathways for charge carriers, along the covalently bonded atomic chain direction. Moreover, the one-dimensional growth leads to a lower proportion of dangling bonds at the surfaces due to preferential growth in a particular direction. We report here a non-metal oxide semiconductor, antimony sulphoiodide (SbSI) which displays high optical absorption and a low and tunable band gap for visible light photocatalytic applications. Highly crystalline 1-D micro-rods of SbSI which eventually self-assemble into 3-D "urchin"-shaped structures are synthesized by using a simple solution method. The morphology of the SbSI is studied in terms of the dangling bonds at the surface planes. The results conclusively show that the SbSI has a lower proportion of dangling bonds at the surface. The electronic structure of SbSI, studied using density functional theory, displays a large static dielectric constant due to the ns(2) cation (Sb3+) which enhances the separation of electron and hole pairs effectively. The combination of these two features makes SbSI a promising material for visible photocatalytic degradation of organic pollutants in water, in spite of an overall low surface area (approximate to 2.6 m(2) g(-1)).
机译：在收获太阳能光子的背景下，一维半导体沿着共价键合的原子链方向，它们为电荷载体提供不间断的传输途径。此外，由于特定方向优先生长，一维生长导致表面处于表面上的悬空键的较低比例。我们在此报告一种非金属氧化物半导体，抗硫氧化物（SBSI），其显示出高光学吸收和低和可调谐带隙的可见光光催化应用。通过使用简单的解决方法，通过使用简单的解决方案方法合成了最终将其自组装成3-D“核素”形结构的SBSI的高度结晶1-D微棒。在表面平面上的悬空键方面研究了SBSI的形态。结果得出结实表明，SBSI在表面上具有较低比例的悬空键。使用密度函数理论研究的SBSI的电子结构显示出由于NS（2）阳离子（SB3 +）而产生的大的静电介电常数，其能够有效地增强电子和孔对的分离。这两个特征的组合使SBSI成为有机污染物在水中有机污染物的可见光催化的有希望的材料，尽管总体低表面积（近似为2.6μg（-1））。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2016年第107期|共8页
  • 作者

    Tamilselvan Muthusamy; Bhattacharyya Aninda J.;

  • 作者单位

    Indian Inst Sci Solid State &

    Struct Chem Unit Bangalore 560012 Karnataka India;

    Indian Inst Sci Solid State &

    Struct Chem Unit Bangalore 560012 Karnataka India;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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