離子摻雜Bi2WO6粉末與薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、光催化技術(shù)在太陽(yáng)能利用和環(huán)境控制方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。探索新型光催化材料解決這些問(wèn)題是目前材料研究的重要方向。Bi2WO6是最簡(jiǎn)單鈣鈦礦層狀 Aurivillius氧化物之一，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和合適的帶隙（2.7 eV）并且組成元素儲(chǔ)量豐富，綠色，在組裝薄膜太陽(yáng)能電池、降解有機(jī)污染物方面表現(xiàn)出巨大的潛力。本文以 Bi2WO6作為研究對(duì)象，通過(guò) XRD、SEM、XPS、DRS等測(cè)試手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)、形貌、元素組成及光學(xué)性能進(jìn)行了表征

2、，通過(guò)在可見(jiàn)光下的羅丹明 B的光催化分解來(lái)評(píng)價(jià)Bi2WO6樣品的光催化性能。研究的具體內(nèi)容如下：
　?。?）以水熱法和溶劑熱法制備 Bi2WO6光催化劑，XRD結(jié)果表明水熱法制備的催化劑具有更高的結(jié)晶性。因此文章以水熱法制備Bi2WO6催化劑。系統(tǒng)考察了水熱反應(yīng)溫度、水熱反應(yīng)時(shí)間和前驅(qū)體溶液pH值對(duì)表征結(jié)果的影響。發(fā)現(xiàn)pH對(duì)催化劑的形貌和晶粒尺寸等均有較大的影響，在pH=1的條件下制備的3D巢狀分層結(jié)構(gòu)的催化劑具有良好的光催化活性

3、。
　?。?）通過(guò)調(diào)節(jié)Bi(NO3)3的量合成了一系列Bi自摻雜Bi2+xWO6（x=-0.2,-0.1,0,0.1,0.2）光催化劑。DRS測(cè)試表明Bi自摻雜能增強(qiáng)了Bi2WO6的可見(jiàn)光吸收范圍，同時(shí)引起了帶隙的變化?？梢?jiàn)光催化降解羅丹明 B溶液測(cè)試表明：當(dāng) x=0.1時(shí)，所制得的Bi2.1WO6樣品的光催化活性最高，120 min內(nèi)羅丹明B的降解率達(dá)到92.1％。
　　（3）為了更廣泛探究離子摻雜對(duì)Bi2WO6催化性能的

4、影響，分別以Zn(NO3)2·6H2O和Mg(NO3)2·8H2O為摻雜源合成了Zn/Bi2WO6和Mg/Bi2WO6光催化劑。測(cè)試結(jié)果表明Mg2+的摻入改變了Bi2WO6的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)Mg2+摻入后，Bi2WO6的光催化活性明顯提高，且摻雜Mg2+量為1%時(shí)，其光催化活性最強(qiáng)，可見(jiàn)光照射45 min后羅丹明B降解率達(dá)到94.3%，比未摻雜的Bi2WO6提高了24.3%。
　?。?）以硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)和鎢酸鈉(