构建具有内建电场的FeWO4/BiVO4 Z型异质结用于高效光芬顿降解有机污染物

本文推荐一种通过两步水热法构建的FeWO4/BiVO4（FWBV）Z型异质结光催化剂，其界面内建电场（IEF）可定向驱动光生电子迁移，显著提升Fe2+/Fe3+循环效率。实验表明该复合材料对四环素（TCH）的15分钟降解率高达93.6%，为环境修复提供了新型高效解决方案。

　　

Highlight

低效电子转移和Fe²⁺/Fe³⁺循环问题长期制约光芬顿反应效率。本研究通过两步水热法在BiVO₄表面分散FeWO₄颗粒构建异质结，结合能带结构分析和密度泛函理论（DFT）计算，发现界面存在内建电场（IEF），可定向驱动光生电子迁移。瞬态光电压（TPV）测试证实FeWO₄的引入延长了电子寿命，促进活性自由基生成。最优FWBV复合材料对10 mg/L四环素盐酸盐（TCH）的15分钟降解率达93.6%，远超单一组分性能。

Structural characterization of catalysts

X射线衍射（XRD）显示BiVO₄呈单斜结构（JCPDS:14-0688），特征峰位于28.95°（121晶面）和30.52°（040晶面）；FeWO₄在23.77°（011晶面）和30.45°处显示典型衍射峰。X射线光电子能谱（XPS）证实二者存在强相互作用。

Conclusion

通过两步水热法成功构建FWBV复合材料，Z型电荷转移机制经能带分析和DFT计算验证。光电化学实验揭示光生电子动力学行为，该设计为开发高电子转移性能异质结提供了重要范式。

（注：根据要求省略文献引用标识和图示标识，专业术语保留英文缩写及上下标格式）