Bi_2WO_6光催化剂的研究进展

Bi2WO6是一种非常有潜力的光催化剂。通过掺杂、负载改性,可提高电荷分离效率和延伸光激发的能级范围,能有效吸收太阳光,可作为光解水和降解有机污染物的催化剂。对Bi2WO6的晶体结构和能带结构进行了分析,综述了其制备方法、形貌尺寸、修饰改性以及光催化性能,最后分析了Bi2WO6的催化原理并对今后的研究方向进行了展望。     

Bi_2WO_6光催化剂的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备Bi_2WO_6,探究pH值对Bi_2WO_6光催化性能的影响。利用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等对Bi_2WO_6光催化剂的结构及形貌进行了表征,并研究了Bi_2WO_6光催化剂对4-CP溶液的降解性能。     

我国Bi_2WO_6基光催化剂制备技术现状

Bi_2WO_6基光催化剂处理水体中污染物,是当下环境研究领域的热点之一。Bi_2WO_6基光催化剂在大气净化、有机废水的处理、杀菌以及重金属离子处理等方面有能发挥很大的作用。主要对我国钨酸铋基光催化剂制备技术及现状进行介绍。     

Bi_2WO_6光催化剂的合成及降解罗丹明B

以H_2WO_4和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,用溶剂热法(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)和添加不同表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)制得了不同形貌的Bi_2WO_6粉体,利用XRD、SEM对产品进行表征。研究了Bi_2WO_6催化降解有机染料Rh B及其相关机理。考察了,溶剂(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)、表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)等因素对罗丹明B降解率的影响。结果表明添加表面活性剂PVP所制备的Bi_2WO_6粉体为中空花球状结构,其禁带宽度为2.51 e V,在150 W金卤灯辐照下2 h罗丹明B降解率达到92%。     

Bi_2WO_6/WO_3/C异质结型复合光催化剂的制备及其性能

H_2WO_4经乙二胺插层和高温碳化后,水热条件下与Bi_2WO_6复合,制备了Bi_2WO_6/WO_3/C异质结光催化剂。采用X射线粉末衍射仪、紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜对样品进行表征。以罗丹明B为目标降解物,考察了光催化剂的催化性能。结果表明:Bi_2WO_6/WO_3/C异质结光催化剂性能明显优于纯Bi_2WO_6和WO_3/C。异质结的存在,抑制了光生电子与空穴的复合;此外,光催化剂低的导带电势,也有利于光催化活性的提高。     

PY154-TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化性能

以工业有机颜料C.I.颜料黄154(PY154)为敏化剂,采用溶剂热法制备了不同PY154含量的TiO2光催化剂(PY154-TiO2),并对其进行了表征。以可见光下对罗丹明B(RhB)的降解率为模型,考察了PY154-TiO2的光催化性能。结果表明,TiO2与PY154复合后,光响应范围由紫外区拓展到可见光区,其光催化活性明显高于TiO2。最后对催化剂的稳定性进行了研究,重复使用5次后其活性没有明显降低,说明PY154-TiO2具有较好的稳定性。     

Bi_2WO_6的静电纺丝法制备及其光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、钨酸铵[（NH4）10W12O41]和柠檬酸铋铵（C6H13BiN2O7.H2O）为原料,利用静电纺丝技术成功制备了PVP/C6H13BiN2O7.H2O-（NH4）10W12O41（简写为PVP/BiWO）前躯体,对PVP/BiWO缓慢控温处理制得Bi2WO6。采用差热-热重分析（TG-DTA）、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X-射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、紫外可见漫反射（UV-Vis-NIR/DR）等分析手段研究热处理温度对材料结构的影响,通过罗丹明B（RhB）光降解反应研究其光催化性能。结果表明,可见光照射下,热处理温度600℃时材料的光催化活性最好,并探讨了其光催化机理。     

CoPcS/Bi_2WO_6复合材料的制备及其光催化性能

采用超声复合方法制备了磺化酞菁钴/钨酸铋纳米复合材料,以四环素为降解对象,考察了CoPcS/Bi2WO6复合材料的光催化性能。结果表明,当磺化酞菁钴的掺杂质量为1%时,CoPcS/Bi2WO6对四环素具有较好的光催化活性,反应60 min后,降解率可达80%左右。     

Bi_2WO_6光催化机理分析与性能优化的研究进展

钨酸铋(Bi_2WO_6)光催化剂已被证实具有良好的光催化性能,但由于其光响应范围较窄、光量子效率较低等问题,影响其催化活性,因此对现有体系的形貌调控、改性具有十分重要的意义。在阐述Bi_2WO_6光催化机理的基础之上,重点从界面修饰、能级调控、晶格结构以及量子尺寸效应四个方面,归纳了Bi_2WO_6及其复合材料的能效提高机理,分析了改性的手段并总结了其优化措施。可以预测,通过从形貌、改性两方面分析,利用多元杂化方式对其改性将会是其作为光催化剂处理能源与环境问题的一个重要手段。     

MIL-101光催化剂对Cr(Ⅵ)-RhB复合污染的定向分离及其高效光催化协同处理

以九水硝酸铬、对苯二甲酸、氢氟酸为前体,采用水热法制备了MIL-101光催化剂。运用X射线衍射（XRD）、紫外-可见光吸收光谱（UV-vis）、傅里叶红外光谱（FTIR）、BET比表面积分析仪、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）等方法表征材料的形貌结构。考察了MIL-101（Cr）光催化剂对Cr（Ⅵ）-RhB水体复合污染的定向分离以及光催化处理性能,并对其协同处理机制进行了探讨。结果表明：相较于单一Cr（Ⅵ）和RhB污染,该光催化剂在紫外光下表现出对Cr（Ⅵ）-RhB水体复合污染更高的处理效率。而且由于MIL-101的本身结构的特性,使得分子直径不同的两种目标污染物Cr（Ⅵ）和RhB能够自主定向分离,并且同步发生氧化还原反应。     

凹凸棒石负载Bi_2WO_6掺杂Fe~(3+)复合光催化剂的制备与表征

通过水热法制备的Fe~(3+)/Bi_2WO_6/Pa复合催化剂,利用比表面积测试仪、X射线衍射、扫描电子显微镜、可见漫反射光谱、X射线光电子能谱仪对复合催化剂进行了一系列表征。实验结果显示当Fe~(3+)添加量为1.0 wt%,pH为7,焙烧温度为450℃时所制备的复合催化剂具有良好的光催化性能,当复合催化剂用量为0.5 g,苯的初始浓度为100 mg/m3,在365 nm的紫外光辐射160 min后,复合催化剂对的苯的降解率达到58%。     

Bi_2WO_6新型光催化剂的合成方法及改性的研究现状

文章对光催化剂Bi_2WO_6的制备方法做了进一步阐述,Bi_2WO_6因其对可见光的响应这一良好的性能成为新型的光催化剂现在的研究热点,此文对钨酸铋制备方法做了详细的叙述,特别介绍了水热法和溶剂热法。钨酸铋的催化活性的改性,有过渡元素的掺杂和半导体复合两个方面的介绍。     

BiOCl/Bi_2WO_6复合材料的制备及其光催化性能研究

通过水热-溶剂热法制备了BiOCl/Bi_2WO_6复合材料。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。通过光催化降解罗丹明B溶液对其光催化性能进行评价。结果表明:与纯Bi2WO6样品相比,BiOCl/Bi_2WO_6样品对罗丹明B的光催化降解能力显著增强,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用4次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到97.8%。     

Bi_2MoO_6/Ag_3PO_4复合光催化剂的制备及其光催化性能

以片状的Bi_2MoO_6为前驱物,通过原位化学沉淀法制备了Bi_2MoO_6/Ag_3PO_4复合光催化剂,考察了其光催化降解罗丹明B(Rh B)的活性。研究表明:Bi_2MoO_6和Ag_3PO_4复合可显著提高光催化活性,Bi_2MoO_6和Ag_3PO_4匹配的能级结构有利于光生电子和空穴的分离,延长光生载流子的寿命;当Bi_2MoO_6的质量分数为35%时,复合光催化剂具有最佳的光催化活性。     

制备方法对Bi_2WO_6光催化剂结构及可见光催化降解乙烯性能的影响

通过高温固相法、微乳液法、水热法、醇水混合溶剂热法、和乙二醇溶剂热法制备出Bi_2WO_6光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对样品的晶体结构、微观形貌、吸光性能进行表征,并考察其在可见光下降解乙烯的光催化性能。结果表明:制备方法对Bi_2WO_6光催化剂的微观结构和光催化性能都有明显的影响,其中高温固相法所得样品的颗粒粒径最大且易团聚,光催化活性最低,对乙烯的降解率仅为5.85%。乙二醇溶剂热法制备的Bi_2WO_6样品的平均粒径约为100~200 nm,禁带宽度为2.90 eV,对乙烯的降解率最高,为13.82%,比高温固相法提高了136.24%。     

HNO_3浓度对水热合成Bi_2WO_6形貌及光催化性能的影响

采用水热法,通过调节前驱体溶液中的HNO_3浓度合成了不同形貌的Bi_2WO_6。利用X射线衍射、Raman光谱、扫描电子显微镜、比表面积分析仪和紫外–可见漫反射谱对样品进行表征,探讨了Bi_2WO_6的形成机理。以氙灯模拟太阳光,考察了样品对罗丹明B(Rh B)的光催化性能并分析了光催化机理。结果表明:改变前驱体中的HNO_3浓度对Bi_2WO_6样品的物相组成和晶体结构没有明显影响,但是对其形貌和光催化性能有显著影响。当前驱体溶液中的HNO_3浓度为0.2 mol/L时,所制备的花状微球Bi_2WO_6在氙灯辐照120 min后,对Rh B的降解率达到82.5%;在3次回收利用后仍表现出了良好的稳定性。     

微乳液法合成新型可见光催化剂Bi_2WO_6及其光催化性能

以Bi(NO3)3、Na2WO6为原料,采用微乳液法成功合成新型可见光活性的钨酸铋Bi2WO6光催化剂,并利用X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱及紫外-可见光漫反射光谱(diffusion reflectance spectra,DRS)等技术手段表征样品的结构和性能。以可见光(波长λ400nm)为光源研究Bi2WO6对甲基橙分子降解的可见光催化性能。结果表明:通过调节微乳液体系的合成温度可得到正交相结构的Bi2WO6光催化剂。DRS结果表明:Bi2WO6的光响应波长范围已扩展到400nm以上的可见光区。光催化实验结果表明:合成温度是影响Bi2WO6可见光催化活性的主要因素,合成温度为170℃时,制备的Bi2WO6光催化效率最高,3h内使甲基橙的脱色率达到98.9%。     

全固态Z型Ag_3PO_4/RGO/Bi_2WO_6三元复合光催化剂可见光驱动高效降解四环素

在日益增长的环境污染和能源短缺的情况下,光催化技术凭借其绿色、高效的特点,受到诸多科研工作者的关注。将Ag_3PO_4和Bi_2WO_6纳米晶体材料与还原氧化石墨烯相结合,构建全固态Z型Ag_3PO_4/RGO/Bi_2WO_6复合光催化剂,还原氧化石墨烯作为其中的电子传导介质,有效的将光生电子从Bi_2WO_6的导带转移到Ag_3PO_4的价带,从而有效的产生光生电子和空穴,较好的提高了光催化性能。研究表明,可见光照射下,对四环素的降解率可达91%。为目前环境污染等相关领域提供一种有效的光催化剂的制备方法。     

Bi_2MoO_6和Bi_2WO_6材料的合成和光催化性能研究

本课题利用水热法一步合成了钼酸铋(Bi_2Mo O_6)和钨酸铋(Bi_2WO_6)两种半导体光催化剂。借助红外光谱(IR)、X射线衍射光谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相结构、表面结构进行了表征。以罗丹明B为目标降解物,借助太阳光为光源,研究了两种催化剂材料在不同光催化时间下对有机染料的光催化性能影响。结果表明,纳米片结构的Bi_2WO_6对有机染料的降解综合性能要优越于纳米线团簇结构的Bi_2Mo O_6材料,尤其是Bi_2WO_6催化剂对罗丹明B染料的降解度在光催化5小时后可以达到80%。     

Lu/Bi_2WO_6光催化剂的制备及其降解含酚废水的性能

采用水热合成法制备了Lu/Bi_2WO_6光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、UV-vis DRS、PL等手段对所制备的材料做了结构表征,并以苯酚溶液为目标污染物研究了材料的光催化降解含酚废水的活性。实验结果表明:在Bi~(3+)与W~(6+)的物质的量比为2∶1、前驱液pH=1、水热反应温度为120℃、水热反应时间为20 h、Lu的掺杂量为5%(物质的量分数)的最优条件下,制得的Lu/Bi_2WO_6光催化剂是由花球状微纳米颗粒组成的材料,在300 W汞灯照射6 h下,对20 mg/L的苯酚溶液的降解率达到98.5%,比Bi_2WO_6纯样品的降解效率提高了40%左右。