In situ synthese van All-Solid-State Z-Scheme BiOBr0.3I0.7/Ag/AgI-fotokatalysatoren met verbeterde fotokatalytische activiteit onder zichtbare lichtbestraling

Abstract

Een reeks nieuwe, door zichtbaar licht aangedreven, volledig solid-state Z-schema BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI-fotokatalysatoren werden gesynthetiseerd door gemakkelijke in situ-precipitatie- en fotoreductiemethoden. Bij bestraling met zichtbaar licht kan de BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI-monsters vertoonden verbeterde fotokatalytische activiteit in vergelijking met BiOBr_0,3 I_0.7 en AgI bij de afbraak van methyloranje (MO). De optimale verhouding van toegevoegd elementair Ag was 15%, waardoor 89% MO binnen 20 minuten werd afgebroken. De verbeterde fotokatalytische activiteit van BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI kan worden toegeschreven aan de efficiënte scheiding van foto-gegenereerde elektron-gatparen via een Z-schema ladingsdragermigratieroute, waarbij Ag-nanodeeltjes fungeren als elektronenmediatoren. De mechanismestudie gaf aan dat ·O₂ ⁻ en h⁺ actieve radicalen zijn voor fotokatalytische afbraak en dat een kleine hoeveelheid ·OH ook deelneemt aan het fotokatalytische afbraakproces.

Achtergrond

Om kritieke energie- en milieucrises het hoofd te bieden, biedt fotokatalyse een potentiële strategie om deze problemen op te lossen, omdat het niet alleen zonne-energie direct omzet in chemische energie [1,2,3,4,5,6], maar ook organische verontreinigende stoffen afbreekt onder bestraling met zonlicht [7,8,9,10,11,12]. BiOBr_x I_1−x solide oplossing, een nieuwe op BiOX gebaseerde fotokatalysator, heeft steeds meer belangstelling gekregen vanwege de unieke gelaagde structuur met speciale elektrische en katalytische eigenschappen en de afstembare bandstructuur. BiOBr_x I_1−x heeft een positief geleidingsbandpotentieel, waardoor het een zwak redoxvermogen vertoont en het beperkt van verdere toepassing [13, 14].

Onlangs is bewezen dat fotokatalytische systemen met Z-schema in staat zijn om de fotokatalytische activiteit van halfgeleiders efficiënt te verbeteren dankzij hun speciale migratieroute voor ladingsdragers [15,16,17]. In een typisch Z-schema fotokatalytisch systeem zullen het door foto gegenereerde gat en elektron met een geschatte potentiaal in verschillende halfgeleiders worden gecombineerd via een elektronenmediator. Zo kunnen het door foto gegenereerde gat met meer positieve potentiaal en het door foto gegenereerde elektron met meer negatieve potentiaal worden gehandhaafd, wat een beter redox-vermogen oplevert. In het begin was de elektronenmediator in Z-schemasystemen een shuttle-redoxmediator, zoals I⁻ /IO³⁻ en Fe²⁺ /Fe³⁺ [15]; dit soort systeem wordt PS-A/D-PS-systeem genoemd. Dit soort elektronenmediator is echter onstabiel voor langdurig gebruik en heeft een lage efficiëntie van elektronenoverdracht. Om deze tekortkoming te verhelpen, werd een volledig solid-state Z-schemasysteem met edelmetaal als de elektronenmediator ontwikkeld [18,19,20,21,22,23,24]. Met edelmetaal als elektronenbemiddelaar zijn de ladingsoverdracht en de scheiding van foto-gegenereerde elektron-gatparen efficiënter, en vertonen ze een hoger potentieel in praktische toepassingen. Meer recentelijk is zilverjodide op grote schaal toegepast bij de constructie van fotokatalytische systemen met Z-schema als reductiemiddel vanwege de specifieke fotolyse-eigenschappen en het negatieve geleidingsbandpotentieel. De in situ precipitatiemethode biedt een gemakkelijke route voor het synthetiseren van zilverjodide op het substraatgehalte I-element. Bovendien zouden Ag-nanodeeltjes in situ fotogereduceerd kunnen worden door AgI om een Z-schema fotokatalytisch systeem te construeren zoals Ag₃ PO₄ /AgI [21], AgI/Ag/AgBr [22], AgI/Ag/Bi₂ MoO₆ [23], of AgI/Ag/I-(BiO)₂ CO₃ [24]. Dus, met behulp van een in situ precipitatie- en fotoreductiemethode om een nieuwe Z-schema-fotokatalysator te construeren tussen BiOBr_x I_1−x en AgI zou een mogelijke strategie zijn om de fotokatalytische activiteit en het redoxvermogen van BiOBr_{x te verbeteren} I_1−x .

In deze studie werd het volledig solid-state Z-schema BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI-fotokatalysatoren met verschillende molaire verhoudingen van elementair Ag worden gesynthetiseerd via in situ precipitatie- en fotoreductiemethoden. De BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI-fotokatalysatoren worden gekenmerkt door verschillende technologieën. De fotokatalytische activiteiten worden geëvalueerd door de afbraak van methyloranje (MO) onder bestraling met zichtbaar licht, en de optimale molaire fractie van elementair Ag in de fotokatalysator wordt bepaald. Daarnaast wordt ook het fotokatalytische mechanisme onderzocht.

Methoden/experimenteel

Materialen

Bismutnitraatpentahydraat (Bi(NO₃ .) )₃ ·5H₂ O), tertiaire butanol (t-BuOH) en zilvernitraat (AgNO₃ ) werden gekocht van Aladdin Industrial Corporation. Kaliumbromide (KBr), kaliumjodide (KI) en methyloranje (MO) werden gekocht bij Tianjin Zhiyuan Chemical Co., Ltd. Alle reagentia werden zonder verdere zuivering gebruikt.

Synthese van BiOBr_0.3 I_0.7 , BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI en BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI

BiOBr_0.3 I_0.7 vaste oplossing werd bereid door de ultrasone hydrolysemethode volgens een eerder rapport [13]. BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI-fotokatalysator werd gesynthetiseerd door de in situ-precipitatiemethode. In totaal 0,5 g BiOBr_0,3 I_0.7 werd toegevoegd aan 50 ml geschikte concentratie AgNO₃ oplossing, waarbij de molaire verhouding van Ag tot I 15% was. Vervolgens werd de suspensie 1 uur bij kamertemperatuur geroerd om AgI neer te slaan, en het verkregen monster werd gecentrifugeerd, driemaal gewassen met gedeïoniseerd water en 12 uur gedroogd bij 60 °C.

Een reeks BiOBr_0.3 I_0.7 /Ag/AgI-fotokatalysatoren werden verkregen door in situ precipitatie- en fotoreductiemethoden. In een typisch experiment, 0,5 g BiOBr_0,3 I_0.7 werd toegevoegd aan 50 ml verschillende concentraties AgNO₃ oplossingen, en de suspensies werden 1 uur bij kamertemperatuur geroerd om AgI neer te slaan. Vervolgens werden de verkregen suspensies bestraald met een 300 W Xe-lamp (200 mW/cm² ) gedurende 10 minuten onder voortdurend roeren om Ag-nanodeeltjes te verminderen. Ten slotte werden de verkregen monsters gecentrifugeerd, driemaal gewassen met gedeïoniseerd water en 12 uur gedroogd bij 60 ° C. Door de AgNO₃ . te wijzigen concentratie, BiOBr_0,3 I_0.7 /Ag/AgI met verschillende Ag/I molaire verhoudingen werd bereid. Toen de Ag/I-molverhoudingen 5%, 10%, 15% en 20% waren, werden de voorbereide monsters respectievelijk BAA-1, BAA-2, BAA-3 en BAA-4 genoemd.

Materiaalkarakterisering

De kristalstructuren van de bereide fotokatalysatoren werden gekarakteriseerd op een Bruker D8 ADVANCE röntgendiffractie (XRD) instrument. Scanning-elektronenmicroscopie (SEM) beelden en energie-dispersieve spectroscopie (EDS) gegevens werden opgenomen op een Zeiss Ultra 55 thermisch FESEM-systeem. Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) en TEM (HRTEM) -beelden met hoge resolutie werden opgenomen op een JEM-2100-instrument. Röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS) metingen werden uitgevoerd op een Thermo ESCALAB 250Xi-instrument met een gemonochromatiseerde Al Ka-lijnbron (150 W). Elektronen paramagnetische resonantie (EPR) metingen werden uitgevoerd op een Bruker ER 200-SRC spectrometer. Metingen van UV-zichtbare diffuse reflectiespectroscopie (UV–Vis DRS) werden uitgevoerd op een U-41000 HITACHI-spectrofotometer (Tokyo, Japan) met BaSO₄ als referentie.

Fotokatalytische activiteitstesten

De fotokatalytische activiteit van de bereide fotokatalysator werd bepaald door de afbraak van MO onder bestraling met zichtbaar licht. In een typisch experiment wordt een Xe-lamp van 300 W (AM 1.5, uitgangslichtstroom van 15 A, 200 mW/cm² ) met een afsnijfilter van 400 nm werd gebruikt als de zichtbare lichtbron en het totale systeem werd gekoeld door circulerend water. Een totaal van 100 mg van de bereide fotokatalysator werd toegevoegd aan 150 ml van een waterige oplossing die 10 mg/L MO bevat. Vervolgens werd de suspensie 30 minuten in het donker geroerd om het adsorptie-desorptie-evenwicht te bereiken. Daarna werd de suspensie bestraald met behulp van een Xe-lamp en werd 7 ml van de oplossing bemonsterd en gecentrifugeerd om de katalysatoren te verwijderen met tussenpozen van 5 minuten. De concentratie van MO in de afgebroken oplossing werd gedetecteerd met UV-vis-spectroscopie bij 465 nm.

Resultaten en discussie

Structuur- en morfologieanalyse

De XRD-patronen van BiOBr_0.3 I_0.7 , BAA-x en BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI worden getoond in Fig. 1a. Alle diffractiepieken van BiOBr_0.3 I_0.7 is te vinden in BAA-x en BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI, wat aangeeft dat de constructie van het Z-schema fotokatalytische systeem de kristalfase van BiOBr_0.3 niet veranderde I_0.7 . De diffractiepiek rond 23,7 graden behoort tot AgI (JCPDS nr. 09-0399), wat overeenkomt met de (111) diffractie. Met een toenemende elementaire Ag-ratio wordt de intensiteit van de diffractiepiek van BAA-x bij 23,7 graden wordt verhoogd, wat aangeeft dat de AgI wordt afgezet op de BBA-x oppervlakte. Bovendien zijn er geen diffractiepieken voor Ag⁰ zijn gevonden vanwege de lage inhoud.

XRD-patronen van BiOBr_0.3 I_0.7, BAA-x en BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI (a ), XPS-onderzoeksspectra van BAA-15 (b ), BAA-15 XPS-spectra van Bi 4f (c ), Br 3d (d ), ik 3d (e ), en Ag 3d (f )

De morfologie en microstructuur van de monsters werden onderzocht met SEM en TEM. De nanoplaatstructuur met een grootte van 200 tot 600 nm is gerelateerd aan BiOBr_0.3 I_0.7 [13]. Het kan worden waargenomen dat het kleine deeltje, ongeveer 10 nm groot, en de plaatachtige structuur in situ werden gevormd op het oppervlak van BiOBr_0.3 I_0.7 , die gerelateerd kan zijn aan Ag en AgI (figuur 2a). Om de morfologie van BAA-x . verder te onderzoeken , TEM- en HRTEM-beelden werden opgenomen, evenals Fourier-transformatie infrarood (FFT) beelden. Het is duidelijk dat AgI- en Ag-nanodeeltjes in situ werden gevormd op het oppervlak van BiOBr_0.3 I_0.7, wat in overeenstemming is met het SEM-resultaat (Fig. 2b). Het rooster van Ag (0,233 nm), AgI (ongeveer 0,350 nm) en BiOBr_0,3 I_0.7 (ongeveer 0,285 nm) kan worden waargenomen (Fig. 2c), wat aangeeft dat Ag-nanodeeltjes in situ werden gevormd op het oppervlak van de BiOBr_0,3 I_0.7 , contact maken met BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI. Afbeelding 2d toont de structuur van BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI en de kruising tussen BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI; er werd geen Ag-deeltje waargenomen. Volgens de SEM- en TEM-resultaten is de BAA-x Z-schema fotokatalysator werd met succes gesynthetiseerd via in situ precipitatie en fotoreductiemethoden.

SEM-afbeeldingen van BBA-3(a ), TEM-afbeeldingen van BBA-3 (b ), HRTEM- en FFT-beelden van BAA-3 (c ), en BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI (d )

Compositieanalyse en optische eigenschappen

De chemische samenstelling en chemische toestand van BAA-x werden geanalyseerd met XPS-spectroscopie. Van het XPS-enquêtespectrum (Fig. 1b) werden Bi, Br, I, O en Ag waargenomen voor de BAA-x steekproef. De sterkste pieken bij 164 eV en 159 eV komen overeen met Bi 4f_5/2 en Bi 4f_7/2 (Fig. 1c). De Br-piek kan worden opgesplitst in twee componenten:de piek bij 69 eV behoort tot Br 3d_3/2, terwijl de piek bij 68 eV behoort tot Br 3d_5/2 (Fig. 1d)_. De I-pieken bij 630 eV en 619 eV kunnen worden toegeschreven aan I 3d_3/2 en ik 3d_5/2, respectievelijk (Fig. 1e). De Ag 3d-pieken kunnen worden gescheiden als Ag⁺ pieken en Ag⁰ pieken. De sterke pieken bij 374,2 eV en 368,2 eV kunnen worden toegewezen aan Ag⁺ in BBA-x . De zwakke pieken bij 373,6 eV en 367,6 eV kunnen worden toegewezen aan Ag⁰ in BBA-x , wat wijst op het bestaan van metalen Ag-nanodeeltjes op het oppervlak van de BAA-x voorbeeld (Fig. 1f).

De feitelijke samenstelling van de voorbereide monsters werd bepaald door middel van SEM-EDS-analyse. Zoals weergegeven in tabel 1 is de BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI-monster bevat ongeveer 2,79% AgI en de verhouding van de rest van het elementaire I tot het elementaire Br is ongeveer 7/3, wat inhoudt dat het afgezette AgI de elementsamenstelling van BiOBr_0,3 niet verandert I_0.7 . Na bestraling met licht is het Ag-elementgehalte in BAA-3 hoger dan dat in BiOBr_0,3 I_0.7 /AgI, wat aangeeft dat metallisch Ag wordt gevormd door in situ fotoreductie. Het werkelijke AgI- en Ag-gehalte van de BAA-x monsters werden berekend op basis van SEM-EDS-gegevens (tabel 1). Het AgI-gehalte in de BAA-x monster werd berekend op basis van het Bi-elementgehalte op basis van de Bi/I-verhouding in BiOBr_0,3 I_0.7 . Het totale gehalte aan Ag-elementen kan in twee delen worden verdeeld:AgI en metallisch Ag; het metallische Ag-gehalte kan dus worden berekend door het totale Ag-elementgehalte en het AgI-gehalte. Metallic Ag is te vinden in alle BAA-x monsters, wat aangeeft dat Ag-nanodeeltjes kunnen worden verminderd door fotobestraling.

Figuur 3 toont de UV-zichtbare diffuse reflectiespectroscopie (DRS) resultaten van de verkregen fotokatalysatoren en AgI. AgI heeft een absorptierand van ongeveer 450 nm, terwijl BiOBr_0.3 I_0.7 heeft een bredere absorptie in het zichtbare gebied van 400 tot 650 nm. Alle BAA-x monsters hebben vergelijkbare absorptiegebieden als BiOBr_0.3 I_0.7, terwijl BAA-x vertoont een sterkere absorptie van zichtbaar licht van 400 tot 575 nm. Naarmate het Ag-elementgehalte toeneemt in BAA-x , neemt het absorptievermogen van zichtbaar licht iets af. Volgens eerdere rapporten vertonen monsters met een oppervlakteplasmonresonantie (SPR) effect van Ag een merkbare toenemende absorptieband in het zichtbare lichtbereik [25,26,27]. Echter, met de toename van het Ag-elementgehalte, BAA-x monsters vertonen geen absorptieband die zou kunnen worden toegeschreven aan het SPR-effect van Ag, wat aangeeft dat het SPR-effect van Ag niet significant is in de BAA-x voorbeelden [28].

UV–vis DRS-spectra van BiOBr_0,3 I_0.7 , BAA-x , en BiOBr_0.3 I_0.7 /AgI

Het bandgappotentieel van BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI werd berekend met de Kubelka–Munk-methode op basis van de UV–vis DRS-spectra, die 1,61 eV en 2,83 eV zijn voor BiOBr_0,3 I_0.7 en AgI, respectievelijk. De bandstructuren van BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI werden berekend met de volgende empirische formules.

$$ {E}_{\mathrm{VB}}=\chi -{E}_{\mathrm{e}}+0,5{E}_{\mathrm{g}} $$ (1) $$ {E }_{\mathrm{CB}}={E}_{\mathrm{v}}-{E}_{\mathrm{g}} $$ (2)

waar E _g is het bandgappotentieel, E _VB is het valentiebandpotentieel, E _CB is de geleidingsbandpotentiaal, E _e is de energie van vrije elektronen op de waterstofschaal, die ongeveer 4,5 eV is, en χ is de absolute elektronegativiteit van de halfgeleider, uitgedrukt als het geometrische gemiddelde van de absolute elektronegativiteit van de samenstellende atomen. Dus de E _VB van BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI werden berekend op 2,71 eV en 2,52 eV versus normale waterstofelektrode (NHE) en hun overeenkomstige E _CB zijn respectievelijk 1,10 eV en − 0,31 eV vs. NHE, wat in overeenstemming is met eerdere rapporten [13, 21].

Fotokatalytische activiteit en mechanisme-experimenten

De fotokatalytische activiteit van de bereide monsters werd geëvalueerd door afbraak van MO onder bestraling met zichtbaar licht. Op basis van het blanco (bij afwezigheid van een katalysator) experiment kan de zelffotolyse van MO onder bestraling met zichtbaar licht worden genegeerd. Zoals weergegeven in Afb. 4, BAA-x vertoonde superieure fotokatalytische activiteit vergeleken met BiOBr_0,3 I_0.7 en zuivere AgI. Met de toename van het Ag-elementgehalte neemt de fotokatalytische activiteit van BAA-x eerst verhoogd en daarna verlaagd. Deze tendens komt overeen met de eerdere rapporten van met edelmetaal versierde halfgeleiders [28,29,30,31]. Volgens het EDS-resultaat en fotokatalytische activiteitsexperimenten, met een lage toegevoegde Ag-elementverhouding (5%), kan de lage hoeveelheid AgI geen efficiënt Z-schemasysteem construeren om de scheiding van de door foto gegenereerde drager te vergemakkelijken. Toen de toegevoegde Ag-elementverhouding werd verhoogd tot 15%, vertoonde BAA-3 de hoogste fotokatalytische activiteit onder de BAA-x fotokatalysatoren, die onder bestraling met zichtbaar licht ongeveer 89% van de MO binnen 20 minuten afbreken. Dit resultaat gaf aan dat de ladingsscheiding efficiënter is voor grotere hoeveelheden Ag-nanodeeltjes. Na verhoging van de toegevoegde Ag-elementverhouding tot 20%, werd de fotokatalytische activiteit van BAA-4 verlaagd. De reden kan zijn dat het lage AgI-gehalte leidde tot overtollige Ag-nanodeeltjes op het oppervlak. Vervolgens kunnen de overtollige Ag-nanodeeltjes elektronen hebben opgehoopt, die door foto gegenereerde gaten aantrokken, wat leidde tot de interfaciale elektron-gat-recombinatie. BAA-3 vertoont een hogere fotokatalytische activiteit dan BiOBr_0,3 I_0.7 /AgI met hetzelfde elementaire Ag-gehalte, wat aantoont dat de vorming van Ag-nanodeeltjes de fotokatalytische activiteit van BAA-x kan verbeteren . Op basis van de bovenstaande discussie kan worden geconcludeerd dat BAA-x heeft een hogere redox-capaciteit dan BiOBr_0.3 I_0.7 , wat aantoont dat de fabricage van een Z-schema fotokatalytisch systeem tussen BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI is een efficiënte strategie om de fotokatalytische activiteit en het redoxvermogen van BiOBr_0.3 te verbeteren I_0.7 .

Fotokatalytische activiteiten van MO-degradatie gepresenteerd door verschillende monsters

Om te identificeren welke radicale soort de belangrijkste actieve soort is in het fotokatalytische proces, werden radicale invangexperimenten en EPR-metingen uitgevoerd om het fotokatalytische mechanisme van BAA-x te onderzoeken. . In de experimenten met het invangen van radicalen werd tertiair butanol (t-BuOH), N₂ , en kaliumjodide (KI) werden toegevoegd als scavengers voor hydroxylradicalen (·OH), superoxideradicalen (·O₂ ⁻ ), en gaten (h⁺ ), respectievelijk. KI en N₂ hebben een duidelijk remmend effect op de fotokatalytische activiteit van BAA-3 (Fig. 5a), wat aangeeft dat h⁺ en ·O₂ ⁻ zijn de dominante actieve soorten, en h⁺ is de belangrijkste actieve soort in fotokatalytische afbraak. De fotokatalytische activiteit van BAA-3 wordt enigszins geremd door de toevoeging van t-BuOH, wat aangeeft dat er tijdens het fotokatalytische proces een kleine hoeveelheid ·OH werd gevormd. Ondertussen, uit EPR-experimenten (Fig. 5b-d), wanneer BAA-3 onder bestraling met zichtbaar licht staat, ·OH en ·O₂ ⁻ signalen kunnen worden gedetecteerd en de h⁺ scavenger 2,2,6,6-tetramethylpiperidine (TEMP) signaal is verminderd, wat in overeenstemming is met het radicale trapping experiment. Volgens het onderzoek naar het mechanisme en de bandstructuur is het mogelijke Z-schema fotokatalytische mechanisme van BAA-x wordt getoond in Fig. 6. Onder bestraling met zichtbaar licht, de elektronen in de valentieband (VB) van BiOBr_0.3 I_0.7 en AgI zijn beide opgewonden over hun geleidingsband (CB); daarna de door foto gegenereerde elektronen in de CB-bodem van BiOBr_0.3 I_0.7 ga naar Ag-nanodeeltjes en ga dan verder met verschuiven naar de VB-top van AgI, recombinerend met de door foto gegenereerde gaten daar. De resterende door foto gegenereerde elektronen in het CB van AgI (− 0,31 eV) met meer negatief potentieel vertonen een sterk reductievermogen en reageren met O₂ (O₂ / ·O₂ ⁻ = − 0.046 eV, vs. NHE) [21], waardoor ·O₂ ⁻ MO degraderen. Ondertussen zijn de door foto's gegenereerde gaten (2,71 eV) in de VB van BiOBr_0,3 I_0.7 vertonen een sterk oxidatievermogen om MO direct af te breken, en volgens de radicale trapping-experimenten reageert een klein aantal door foto gegenereerde gaten met H₂ O om ·OH (·OH/OH − =1,99 eV, vs. NHE) [32] te genereren, waardoor MO verder kan worden afgebroken.

Resultaten van het radicale trapping-experiment in aanwezigheid van BAA-15 (a ) en de EPR-spectra van het door de foto gegenereerde gat (b ), ·O₂ ⁻ radicaal (c ), en ·OH radicaal (d )

Schema van het mechanisme van de fotodegradatie van MO door BAA-x

Conclusie

Nieuw volledig solid-state Z-schema BAA-x fotokatalysatoren werden bereid via gemakkelijke in situ precipitatie en fotoreductiemethoden. BAA-x vertoonde uitstekende fotokatalytische activiteit voor de afbraak van MO vergeleken met BiOBr_0,3 I_0.7 onder bestraling met zichtbaar licht. Verbetering van de fotokatalytische activiteit is waarschijnlijk gerelateerd aan de speciale Z-schema ladingsdragermigratieroute, wat leidt tot de efficiënte scheiding van de foto-gegenereerde elektron-gatparen en een aanhoudend hoog redox-vermogen. De optimale molaire verhouding van toegevoegde Ag-elementen van BAA-x bedraagt 15%. Mechanistische experimenten gaven aan dat ·O₂ ⁻ en h⁺ zijn de actieve radicalen en dat een lage hoeveelheid ·OH wordt gegenereerd tijdens fotokatalytische afbraak. Op basis van de bovenstaande studie, BAA-x toont potentieel voor praktische toepassing in milieuzuivering van organische verontreinigende stoffen.