離子摻雜Bi2WO6粉末與薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、光催化技術在太陽能利用和環(huán)境控制方面具有潛在的應用價值。探索新型光催化材料解決這些問題是目前材料研究的重要方向。Bi2WO6是最簡單鈣鈦礦層狀 Aurivillius氧化物之一，具有較高的化學穩(wěn)定性和合適的帶隙（2.7 eV）并且組成元素儲量豐富，綠色，在組裝薄膜太陽能電池、降解有機污染物方面表現(xiàn)出巨大的潛力。本文以 Bi2WO6作為研究對象，通過 XRD、SEM、XPS、DRS等測試手段對材料的結構、形貌、元素組成及光學性能進行了表征

2、，通過在可見光下的羅丹明 B的光催化分解來評價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結果表明水熱法制備的催化劑具有更高的結晶性。因此文章以水熱法制備Bi2WO6催化劑。系統(tǒng)考察了水熱反應溫度、水熱反應時間和前驅體溶液pH值對表征結果的影響。發(fā)現(xiàn)pH對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巢狀分層結構的催化劑具有良好的光催化活性

3、。
　?。?）通過調(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測試表明Bi自摻雜能增強了Bi2WO6的可見光吸收范圍，同時引起了帶隙的變化。可見光催化降解羅丹明 B溶液測試表明：當 x=0.1時，所制得的Bi2.1WO6樣品的光催化活性最高，120 min內(nèi)羅丹明B的降解率達到92.1％。
　　（3）為了更廣泛探究離子摻雜對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。測試結果表明Mg2+的摻入改變了Bi2WO6的晶體結構。當Mg2+摻入后，Bi2WO6的光催化活性明顯提高，且摻雜Mg2+量為1%時，其光催化活性最強，可見光照射45 min后羅丹明B降解率達到94.3%，比未摻雜的Bi2WO6提高了24.3%。
　　（4）以硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)和鎢酸鈉(