《表2 五种LDH的光催化性能数据》

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《双金属氢氧化物催化析氧反应的协同机制研究》

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能带结构.带隙能决定了材料吸收光的波长.带隙能小于3.10 e V时为可见光吸收，带隙能在3.10～6.20e V之间的为紫外光响应.同时，较小的带隙值会导致光生空穴的氧化能力太弱，因此光催化剂带隙能的最小值应该大于1.23 e V.基于以上标准，所研究的五种LDH的能带结构如图S6所示，相关的光催化性能数据展示在表2中.计算结果表明，五种LDH的带隙能均小于3.10 e V，为可见光响应.其中，Ni3Fe-LDH的带隙能最小，仅为1.21 e V.因此，除Ni3Fe-LDH之外，其它四种LDH均具有较强的光生空穴氧化能力.进而，对于三种含Ni的LDH （Ni3Cr-LDH、Ni3Al-LDH和Ni3Fe-LDH），由于Al没有d轨道电子，Cr的d轨道电子处于较稳定的半充满状态，因此Cr几乎没有d-d电子跃迁.而Fe的d轨道电子较为活跃，而且带隙能较小，因此电子较容易跃迁（表S1）.对于两种含Co的LDH （Co3Mn-LDH和Co3Fe-LDH），Mn的d轨道电子排布为较稳定的半满状态，而Fe的d轨道电子较为活跃，因此Fe的d轨道电子较容易发生跃迁，而Co3Fe-LDH更容易发生光催化析氧反应.以上分析进一步表明了双金属协同作用直接决定了光催化OER过程发生的难易程度.