DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c10127

在这项工作中，研究者通过静电纺丝制备出钙钛矿型铁电K1-xNaxNbO3（x=0、0.05、0.1、0.3、0.5、0.7和1）纳米纤维。研究了钠掺杂对K1-xNaxNbO3光催化制氢的影响。结果表明，在模拟太阳光和可见光照射下，x=0.5时产氢率最佳，分别为230.12和0.66μmol·h-1。相反，纯KNbO3的相应产氢速率分别为155.90和0μmol·h-1。对Mott-Schottky图、紫外-可见光谱和X射线衍射Rietveld细化的分析表明，导带边缘的负位移和NbO6八面体的畸变可能是模拟阳光辐照下光催化活性增强的主要原因，可见光响应可能与NbO6八面体的收缩变形有关。此外，K0.5Na0.5NbO3纳米纤维在可见光照射下的极化率是未极化时的四倍，这表明光生载流子可以通过内部退极化场进一步分离。

图1.（a）K1-xNaxNbO3纳米纤维的粉末XRD图谱。K1-xNaxNbO3纳米纤维的细化XRD图谱和晶体结构：（b）x=0，（c）x=0.05，（d）x=0.1，（e）x=0.3，（f）x=0.5，（g）x=0.7和（h）x=1。

图2.K1-xNaxNbO3纳米纤维的拉曼光谱，x=0-1。

图3.（a）K1-xNaxNbO3纳米纤维的紫外-可见光谱，x=0-1。（b）基于Tauc图计算的带隙。

图4.（a-c）K1-xNaxNbO3纳米纤维的FE-SEM图像，X=0、0.5和1（插图：直径分布）。（d）K1-xNaxNbO3纳米纤维的TEM图像，（e）HRTEM图像，以及（f）HAADF-STEM图像和EDX元素映射图像，x=0.5。

图5.K1-xNaxNbO3纳米纤维的（a）全扫描、（b）Nb3d和（c）O1s XPS光谱，x=0、0.5和1。

图6.K1-xNaxNbO3纳米纤维的瞬态PC（a）和EIS（b）。

图7.K1-xNaxNbO3纳米纤维在（a）模拟阳光和（b）可见光下的析氢速率。（c）K0.5Na0.5NbO3纳米纤维在可见光下的循环测试。（d）极化和非极化K1-xNaxNbO3纳米纤维在可见光照射下的产氢率。斜纹填充和纯色填充分别表示非极化率和极化率。

图8.K1-xNaxNbO3纳米纤维的Mott-Schottky图（a）、价带XPS光谱（b）和能级图（c）。（d）Ef负位移对n型半导体的能带弯曲和耗尽区厚度的影响。Ec、Ev、Ef和dsc分别是n型半导体的导带最小值、价带最大值、费米能量和耗尽区厚度。EAg/AgCl是Ag/AgCl电极的电位。（e）NbO6八面体收缩过程中Nb4d轨道的能级畸变图。