Bi2WO6形貌控制與性能研究.pdf

1、Bi2WO6是鉍層狀鈣鈦礦家族Bi2An-1BnO3n+3(A=Ca,sr,Ba,Pb,Bi,Na,K:B=Ti,Nb,Ta,Mo,W,Fe:n是鈣鈦層的數(shù)目)中最簡單的氧化物之一(即n=1),它具備良好的物理及化學(xué)性能,如:鐵電、壓電、熱釋電、催化、非線性介電極化率和發(fā)光性能,是一種能有效光解水以及降解有機污染物的可見光型催化劑。
　　 實驗采用水熱法通過不同表面活性劑合成了不同形貌的Bi2WO6,不同Rmo/w值的Bi2Mo

2、xW1-xO6固溶體,以及F-摻雜的Bi2WO6-xF2x。研究了不同的合成條件,添加物的濃度,摻雜濃度等因素對形貌、禁帶寬度及光催化性能的影響,并利用多種測試方法和分析手段對水熱產(chǎn)物的物相組成、微觀結(jié)構(gòu)等進行了表征。
　　 (1)水熱/微波水熱合成Bi2WO6。研究了表面活性劑、pH值、添加物濃度和保溫時間對樣品形貌和光催化性能的影響。實驗結(jié)果表明,不同的表面活性劑可以制得不同形貌的Bi2WO6,例如:鳥巢狀、扇子狀、掃把狀、

3、片狀、柱狀等:通過改變pH值和添加物的濃度可以影響最終產(chǎn)物的形貌、粒徑以及均勻性;延長保溫時間對產(chǎn)物的形貌影響不大。通過X射線衍射儀(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、分析光譜.紫外可見吸收光譜(UV-vis)等測試手段對產(chǎn)物進行物相、形貌、結(jié)構(gòu)和光催化性能等分析。結(jié)果表明,所有樣品在紫外和可見光區(qū)域均有吸收,同樣條件下制得的樣品,在500WXe燈的照射下,對30mL的RhB進行光降解,巢狀微球結(jié)

4、構(gòu)表現(xiàn)出更好的光催化性能。
　　 (2)水熱合成不同Rmo/w值的Bi2MoxW1-xO6固溶體。研究了Na2WO4·2H2O與(NH4)6Mo7O24·H2O的比值分別為Rmo/W=0,0.25,0.5,0.75,1時的Bi2MoxW1-xO6固溶體的形貌和光催化性能。通過XRD、SEM、TEM、FI-IR、UV-vis等測試手段對Bi2MoxW1-xO6固溶體進行物相、形貌、結(jié)構(gòu)和光催化性能等分析。結(jié)果表明,隨著Rmo/w值

5、的增大,Bi2MoxW1-xO6的形貌由三維巢狀微球向二維的片狀轉(zhuǎn)變;禁帶寬度發(fā)生紅移;而且光催化性能也隨之改變。
　　 (3)水熱合成F摻雜的Bi2WO6-xF2x樣品。研究了在制備過程中添加NaF以及水熱得到樣品后添加NaF再次水熱對鳥巢狀Bi2WO6微球形貌、禁帶寬度以及光催化性能影響。通過XRD、XPS、SEM、FI-OR、UV-vis等測試手段對不同Bi2WO6-xF2x樣品進行物相、形貌、結(jié)構(gòu)和光催化性能等分析。結(jié)果