花狀Bi2WO6微球與Bi2WO6-Fe2O3復(fù)合物的制備及其可見光催化性能研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染和能源匱乏的日益嚴(yán)重，半導(dǎo)體光催化作為環(huán)境凈化和清潔能源轉(zhuǎn)換的新興技術(shù)得到了廣泛的研究。目前，制約其發(fā)展的主要因素有太陽(yáng)光利用率低、催化劑回收困難、工業(yè)化生產(chǎn)成本高等。因此，可見光響應(yīng)半導(dǎo)體納米-微米層級(jí)結(jié)構(gòu)的制備開發(fā)和改性成為應(yīng)對(duì)這些問題的有效途徑。其中，Bi2WO6因其具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)、能被可見光激發(fā)、在可見光下具有較高的催化活性等特點(diǎn)，得到了廣泛的研究。開發(fā)新的Bi2WO6納米-微米層級(jí)結(jié)構(gòu)的制備方法和改性途徑，具有

2、重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在中性環(huán)境、無任何添加劑的條件下，利用水熱法制備了具有高吸附性能和可見光催化性能的{010}晶面族擇優(yōu)取向的花狀Bi2WO6微球，并研究了水熱參數(shù)對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)的影響，考察了其染料吸附性能和可見光下對(duì)羅丹明B的催化活性；通過第一性原理計(jì)算，分析了催化劑表面光催化反應(yīng)的活性中心。研究結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)水熱反應(yīng)的溫度和時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)花狀Bi2WO6微球形貌的調(diào)控；Bi2WO6表面的Bi原子是光催化反

3、應(yīng)的活性中心；花狀Bi2WO6微球所具有的粗糙多孔表面、疏松層級(jí)結(jié)構(gòu)、以及{010}擇優(yōu)取向晶面是其具有優(yōu)異吸附性能和可見光催化性能的主要原因；研究還發(fā)現(xiàn)花狀Bi2WO6微球?qū)θ玖系母呶叫阅茚槍?duì)不同染料具有普適性，使其能夠更廣泛地應(yīng)用于環(huán)境凈化領(lǐng)域。為了提高花狀 Bi2WO6微球?qū)μ?yáng)光的利用率，本文通過溶劑熱法成功在Bi2WO6納米片表面負(fù)載了粒徑約為50 nm的α-Fe2O3顆粒，并對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)以及光催化性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，