N2插层WO3的光学性质及其对带隙的影响

我们通过UV-vis DRS (图6A) 和相应的Tauc图 (图6B) 研究了WO3样品的光学性质，比较了WO3-0 (a) 和N2插层WO3 (b-f) 样品在不同n H2WO4:n N2H4比例下的差异。

与WO3-0 (469 nm) 相比，WO3-0.62 (480 nm) 的吸收边缘仅发生了轻微的红移，约为11 nm。然而，随着n H2WO4:n N2H4比例的增加，在吸收边缘中可以观察到显著的红移，并在比WO3-0更长波长的区域出现新的肩峰。

关键发现：

当n H2WO4:n N2H4比例在1:2.5以下增加时，吸收边缘延伸到了更长的波长，然后在进一步增加N2H4的添加时减小。* 吸收肩峰的形成趋势与拉曼光谱中2342 cm^-1处峰值的形成趋势相同，暗示该峰值的形成有利于吸收肩峰的产生。* WO3-0.62 (2.58 eV) 的带隙比WO3-0 (2.64 eV) 略微降低了0.06 eV。这是由于N2插层到WO3晶格中后，在导带和价带之间形成了一个新的中间态N2p轨道 [17, 27, 30]。* 当n H2WO4:n N2H4比例从1:1.2增加时，Tauc图因存在新的肩峰而显示出两个不同的斜率，从斜率导出的吸收能量如表2所示。

结论：

N2插层能够有效地改变WO3的光学性质，使其吸收边缘发生红移并降低带隙，这对于WO3在光催化等领域的应用具有重要意义。