可見光響應(yīng)Bi2WO6光催化劑的制備及性能研究.pdf

1、鎢酸鉍(Bi2WO6)是一種新型的可見光響應(yīng)光催化材料，其禁帶寬度窄(2.7eV)，在紫外和可見光下都具有良好的光催化活性，能有效降解廢水中的有機污染物，受到了研究者的廣泛關(guān)注。本文以硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)和鎢酸銨為原料，研究了制備新方法、生物模板劑及石墨烯負載對鎢酸鉍光催化材料的結(jié)構(gòu)、形貌、晶粒、載流子分離效率及吸光性能的影響，揭示影響鎢酸鉍光催化活性的機理及其本質(zhì)，為制備高催化活性的光催化劑提供了理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容

2、如下:
　　(1)以EDTA為凝膠劑，采用凝膠-溶膠-水熱法在水熱溫度為220℃，水熱時間為24h的條件下制備出花狀微球結(jié)構(gòu)的Bi2WO6納米材料。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和紫外-可見漫反射光譜(DRS)對Bi2WO6的結(jié)構(gòu)、形貌及光學(xué)性能進行分析，提出了該花狀微球結(jié)構(gòu)的可能形成機理。以亞甲基藍溶液(MB)為模擬染料廢水，研究了不同制備方法對Bi2WO6光催化性的影響，結(jié)果表明，

3、采用溶膠-凝膠-水熱法所制備的Bi2WO6光催化劑表現(xiàn)出最高的光催化活性，這可能與其特殊的3D花狀微球結(jié)構(gòu)、較大的比表面積及在紫外和可見區(qū)域內(nèi)具有良好的吸收有關(guān)。此外，凝膠-溶膠-水熱法所制備的Bi2WO6光催化劑經(jīng)多次光催化循環(huán)使用后仍具有很高的光催化活能，在廢水處理方面展現(xiàn)出良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
　　(2)以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIM][BF4])離子液體為模板劑，采用離子液體輔助水熱法制備出Bi2WO6/石

4、墨烯復(fù)合光催化材料，研究了石墨烯的負載量及離子液體的添加對產(chǎn)品光催化活性的影響，得出了適宜的制備條件，闡明了石墨烯和離子液體對產(chǎn)品光催化活性的影響機理。研究結(jié)果表明，離子液體的添加可以制備出具有較大比表面積、鳥巢結(jié)構(gòu)Bi2WO6光催化劑，該催化劑對羅丹明B模擬染料廢水的降解表現(xiàn)了很高的光催化活性。石墨烯的引入可以有效增強Bi2WO6復(fù)合光催化劑對可見光的吸收、增大其比表面積和提高催化劑中電子和空穴的分離速率，進而提高其光催化活性。當(dāng)石墨

5、烯的負載量為5.0wt％，鳥巢結(jié)構(gòu)Bi2WO6/石墨烯復(fù)合光催化劑表現(xiàn)出最高的光催化性能，經(jīng)300W氙燈照射120min，羅丹明B染料脫色率可達99.3％。
　　(3)以雞蛋清為生物模板采用溶膠-凝膠法制備鎢酸鉍光催化材料，在煅燒溫度為500℃，煅燒時間為2h的條件下得到具有高催化活性的片狀鎢酸鉍光催化材料。探討了雞蛋清對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和形貌的影響，結(jié)果表明，加入蛋清可得到薄片結(jié)構(gòu)的Bi2WO6光催化劑，不加蛋清所得Bi2WO6樣品的形