鎢系物復合光催化劑的合成及其光催化活性研究.pdf

1、納米光催化劑的研制對于新能源開發(fā)、環(huán)境污染治理、環(huán)境凈化和人類可持續(xù)發(fā)展都具有非常重要的意義。W是與Ti4+結(jié)構(gòu)相似的d0過渡金屬，半徑小，WO3的帶隙較窄，一般為2.30～2.90eV，在可見光區(qū)有較陡峭的能帶吸收邊，對可見光具有良好的響應。
　　本文采用改進水熱法合成鎢系物復合納米光催化劑。并利用掃描電鏡(SEM)，X-射線能譜(EDS)，X-射線衍射（XRD）和紫外-可見漫反射光譜(UV-VisDRS)等手段分別對光催化劑進

2、行分析表征。以羅丹明B(RhB)為目標降解物，在氙燈照射下，對產(chǎn)品進行光催化活性測試。考察工藝合成條件對光催化劑性能的影響，建立改進水熱法制備復合光催化劑的合成方法，調(diào)控合成具有可見光響應的鎢系物復合光催化劑。研究表明:
　　(1)在溫和的條件下采用無機鹽超聲輔助水熱法合成WO3/TiO2納米復合材料。采用SEM、EDS、XRD、UV-Vis DRS等，分別對產(chǎn)物進行了表征。以羅丹明B為目標降解物研究其光催化性能。研究發(fā)現(xiàn):合成的

3、WO3/TiO2納米復合材料在可見光照射下表現(xiàn)出較好的光催化性能。其中，WO3/TiO2(1∶1)，煅燒溫度為550℃時的光降解效果最好。用第一性原理方法探討了WO3/TiO2的電子結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)，闡釋WO3/TiO2納米復合材料的光催化機理。
　　(2)以硝酸鉍和鎢酸鈉為原料，采用超聲波耦合無機鹽輔助水熱法制備了繡球花狀鎢酸鉍納米光催化劑。考察了合成溫度和物質(zhì)配比對光催化活性的影響。實驗結(jié)果表明:合成的Bi2WO6在可見光照射下

4、表現(xiàn)出了良好的光催化性能。Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O物質(zhì)的量的比值為2∶1，制備溫度為180℃，所得樣品的光催化活性最好。采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理研究Bi2WO6的電子結(jié)構(gòu)和光學屬性。理論計算較好地解釋了實驗結(jié)果。
　　(3)采用水熱法一步合成了石墨烯-鎢酸鉍復合光催化劑。采用基于密度泛函理論的第一性原理算法來研究Bi2WO6-G復合光催化劑的電子結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)，討論了石墨烯復合對鎢酸鉍的