Bi2WO6形貌控制與性能研究.pdf

1、Bi2WO6是鉍層狀鈣鈦礦家族Bi2An-1BnO3n+3(A=Ca,sr,Ba,Pb,Bi,Na,K:B=Ti,Nb,Ta,Mo,W,Fe:n是鈣鈦層的數(shù)目)中最簡(jiǎn)單的氧化物之一(即n=1),它具備良好的物理及化學(xué)性能,如:鐵電、壓電、熱釋電、催化、非線(xiàn)性介電極化率和發(fā)光性能,是一種能有效光解水以及降解有機(jī)污染物的可見(jiàn)光型催化劑。
　　 實(shí)驗(yàn)采用水熱法通過(guò)不同表面活性劑合成了不同形貌的Bi2WO6,不同Rmo/w值的Bi2Mo

2、xW1-xO6固溶體,以及F-摻雜的Bi2WO6-xF2x。研究了不同的合成條件,添加物的濃度,摻雜濃度等因素對(duì)形貌、禁帶寬度及光催化性能的影響,并利用多種測(cè)試方法和分析手段對(duì)水熱產(chǎn)物的物相組成、微觀(guān)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了表征。
　　 (1)水熱/微波水熱合成Bi2WO6。研究了表面活性劑、pH值、添加物濃度和保溫時(shí)間對(duì)樣品形貌和光催化性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同的表面活性劑可以制得不同形貌的Bi2WO6,例如:鳥(niǎo)巢狀、扇子狀、掃把狀、

3、片狀、柱狀等:通過(guò)改變pH值和添加物的濃度可以影響最終產(chǎn)物的形貌、粒徑以及均勻性;延長(zhǎng)保溫時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的形貌影響不大。通過(guò)X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、分析光譜.紫外可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行物相、形貌、結(jié)構(gòu)和光催化性能等分析。結(jié)果表明,所有樣品在紫外和可見(jiàn)光區(qū)域均有吸收,同樣條件下制得的樣品,在500WXe燈的照射下,對(duì)30mL的RhB進(jìn)行光降解,巢狀微球結(jié)

4、構(gòu)表現(xiàn)出更好的光催化性能。
　　 (2)水熱合成不同Rmo/w值的Bi2MoxW1-xO6固溶體。研究了Na2WO4·2H2O與(NH4)6Mo7O24·H2O的比值分別為Rmo/W=0,0.25,0.5,0.75,1時(shí)的Bi2MoxW1-xO6固溶體的形貌和光催化性能。通過(guò)XRD、SEM、TEM、FI-IR、UV-vis等測(cè)試手段對(duì)Bi2MoxW1-xO6固溶體進(jìn)行物相、形貌、結(jié)構(gòu)和光催化性能等分析。結(jié)果表明,隨著Rmo/w值

5、的增大,Bi2MoxW1-xO6的形貌由三維巢狀微球向二維的片狀轉(zhuǎn)變;禁帶寬度發(fā)生紅移;而且光催化性能也隨之改變。
　　 (3)水熱合成F摻雜的Bi2WO6-xF2x樣品。研究了在制備過(guò)程中添加NaF以及水熱得到樣品后添加NaF再次水熱對(duì)鳥(niǎo)巢狀Bi2WO6微球形貌、禁帶寬度以及光催化性能影響。通過(guò)XRD、XPS、SEM、FI-OR、UV-vis等測(cè)試手段對(duì)不同Bi2WO6-xF2x樣品進(jìn)行物相、形貌、結(jié)構(gòu)和光催化性能等分析。結(jié)果