Bi2WO6量子点(QDs)修饰Bi2MoO6-xF2x异质结的构筑及其催化活性增强机理

采用简单沉积-沉淀法合成了Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)(BWO/BMO_(6-x)F_(2x))异质结,借助XRD、XPS、TEM、SEM、EDS、UV-Vis-DRS、PC和EIS等测试技术对其组成、形貌、光吸收特性和光电化学性能等进行系统表征,并以模型污染物罗丹明B(Rh B)的光催化降解作为探针反应来评价Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)异质结的光催化活性增强机制。形貌分析表明,所得Bi_2MoO_6微球由大量厚度为20~50 nm的纳米片组成;FE-SEM和HR-TEM分析表明,尺寸约为10 nm的Bi_2WO_6量子点均匀沉积在Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)微球表面,形成新颖的Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)异质结;与纯Bi_2MoO_6或者Bi_2WO_6相比,1∶1Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)异质结表现出更好的光催化活性和光电流性质,其对RhB光催化降解的表观速率常数分别为纯BMO和BWO的6.4和11.6倍。PC和EIS图谱分析表明,Bi_2WO_6量子点表面沉积显著提高Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)光生电子/空穴的分离效率和迁移速率;活性物种捕获实验证明了·O_2^-和h^+是主要的活性物种。根据实验结果,探讨了F-掺杂和Bi_2WO_6量子点之间的协同效应对Bi_2MoO_6的光催化活性的影响机制。

Ag/Bi2S3/Bi2WO6复合催化剂合成及光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠和硫脲为起始原料,采用一步水热法成功合成Bi_2S_3/Bi2WO6光催化剂,采用光还原法在Bi_2S_3/Bi2WO6表面沉积贵金属Ag。采用XRD、XPS、FESEM、TEM和UV-Vis-DRS等手段对Bi_2S_3/Bi2WO6和Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6进行表征,并以罗丹明B和苯酚作为模型污染物对其光催化性能进行研究。结果证明,耦合Bi_2S_3可以提高Bi2WO6催化剂的光催化活性,Ag沉积使得其光催化性能进一步提高,且Ag的沉积量与催化剂的活性关系密切,其中5%Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6的光催化效果最好。此外,结合活性物种检测和能带结构分析,对Ag/Bi_2S_3/Bi2WO6的光催化活性增强机理进行了分析。

片状Bi/Bi_2WO_6光催化剂的制备及其可见光响应活性

以硝酸铋、钨酸铵为原料,通过水热法制得片状Bi2WO6,通过KBH4对Bi2WO6进行还原,生成Bi单质沉积在表面的Bi/Bi2WO6光催化剂。采用TEM,XRD和UV-Vis DRS分析了催化剂的组成、形貌和光吸收性能。以罗丹明B为模拟污染物,研究了所得Bi/Bi2WO6的可见光驱动催化活性。结果表明,Bi沉积可有效提高Bi2WO6可见光催化降解活性。

Bi_2O_3/Bi_2WO_6异质结的构建及其光催化降解性能

经由水热反应制备Bi_2O_3/Bi_2WO_6异质结.随后,通过XRD、SEM、DRS等手段对该异质结的晶相结构、形貌、光吸收范围等进行表征.实验结果表明当Bi_2O_3的负载量为10 wt%,可见光照射40 min的条件下,Bi_2O_3/Bi_2WO_6异质结催化剂对罗丹明B的降解率最高,可达99.4%.并且在5次重复利用后,异质结催化剂对罗丹明B的光催化降解率仍能达到88.9%,说明催化剂的稳定性很好.Bi_2O_3/Bi_2WO_6异质结的构建加快了光生载流子的分离和迁移,从而增强了光催化活性.此外,我们还提出了可能的光催化机理.

通过化学蚀刻提高Bi_2WO_6/Bi_2MoO_6光催化活性的机理探析

Bi_2WO_6/Bi_2MoO_6复合半导体已经能够利用无模板一步水热法得到,并通过简单的化学蚀刻方法处理实现其催化性能的提升,使用氢氧化钠作为蚀刻剂.光催化测试表明碱蚀刻催化剂的降解率提升了约60%,捕获剂实验为催化机理的分析提供了有力的证据,电子顺子共振(EPR)直接证明蚀刻使得样品中形成大量的氧空位;阻抗测试表明该样品具有更高的电子转移活性.结合上述结论对蚀刻催化剂性能提升的机理做出了以下分析:复合催化剂中Bi_2WO_6和Bi_2MoO_6相互匹配的能带结构使得光生电子的转移和传输极为顺利,碱蚀刻使催化剂微观结构改变,并在Bi_2WO_6和Bi_2MoO_6表面制造大量氧穴位,光催化过程中氧空位有效捕获水分子中的氧原子;后续电子参与的两步还原反应将溶液中的溶解氧转化成·OH.上述分析结果为光催化反应中催化剂催化性能的提高做出实质贡献.