Bi-W-Cl-O溶劑熱體系氯氧鉍-鎢酸鉍超結(jié)構(gòu)的可控轉(zhuǎn)變機理與可見光催化研究.pdf

1、在眾多已經(jīng)報道的新型光催化材料中，鉍基光催化材料因其具有特殊的電子結(jié)構(gòu)和層狀晶體結(jié)構(gòu)，展示出了優(yōu)異的光催化性能，極大的吸引了研究者們的注意并成為近幾年光催化領(lǐng)域研究的熱點。其中，具有較大應(yīng)用潛力的納米鉍基光催化材料的兩種代表分別是紫外光響應(yīng)型BiOCl和可見光響應(yīng)型的Bi2WO6。本文主要探索在一個新的Bi-W-Cl-O溶劑熱體系中，基于BiOCl沿c軸方向交替排列的雙Cl-離子層和[Bi2O2]2+層形成的層狀結(jié)構(gòu)和Bi2WO6的WO

2、6八面體和[Bi2O2]2+層交替堆砌而成的層狀結(jié)構(gòu)，在空間結(jié)構(gòu)上具有的一定相似性而帶來的紫外響應(yīng)BiOCl向可見光響應(yīng)Bi2WO6晶體結(jié)構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu)的可控變化。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在乙二醇為溶劑，尿素作添加劑，Bi(NO3)3作為鉍源，WCl6既為氯源又為鎢源形成的新Bi-W-Cl-O體系下，不同溶劑熱溫度與溶劑熱時間會對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)造成影響：隨著溶劑熱溫度升高與時間的延長，產(chǎn)物均由BiOCl相向Bi2WO6逐漸轉(zhuǎn)變；在150℃條件下隨著水熱時

3、間延長出現(xiàn)三個階段：BiOCl，BiOCl/Bi2WO6復(fù)合相和Bi2WO6。本文首次提出利用WO6插層替代BiOCl結(jié)構(gòu)中的雙層Cl原子達到BiOCl向Bi2WO6三維超結(jié)構(gòu)的可控轉(zhuǎn)變演化機制，并揭示了尿素對于整個轉(zhuǎn)變過程的重要作用。
　　在此Bi-W-Cl-O體系下進一步通過原料配比與時間控制一步溶劑熱法成功合成鎢摻雜BiOCl。XRD、Uv-vis和XPS等表征手段證實了BiOCl中W元素的成功摻雜。隨后研究了隨著鎢摻雜量的