2014钨酸铋可见光催化剂的研究进展

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1、第４２卷第６期化工新型材料Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．６２０１４年６月ＮＥＷＣＨＥＭＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳ·２１·钨酸铋可见光催化剂的研究进展王军伍水生赵文波王红琴王亚明（昆明理工大学化学工程学院，昆明６５０５００）摘要非均相光催化剂将光能转化为化学能，在分解有机污染物等方面具有很大的应用前景。到目前为止大部分的光催化剂只能在紫外光区域发挥作用，很有必要去开发在可见光区域发挥作用的新型光催化剂，以便于更好的利用太阳能资源。综述了一种新型非ＴｉＯ２型可见光照射下具有高效催化活性的光催化剂－Ｂｉ２ＷＯ６，包括Ｂｉ

2、２ＷＯ６的可控合成和光催化活性以及提高Ｂｉ２ＷＯ６光催化性能的主要方法。关键词钨酸铋，可控合成，光催化，掺杂ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｃａｔａｌｙｓｔｂｉｓｍｕｔｈｔｕｎｇｓｔａｔｅＷａｎｇＪｕｎＷｕＳｈｕｉｓｈｅｎｇＺｈａｏＷｅｎｂｏＷａｎｇＨｏｎｇｑｉｎＷａｎｇＹａｍｉｎｇ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０５００）ＡｂｓｔｒａｃｔＨｅｔｅｒｏ

3、ｇｅｎｅｏｕｓｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｔｈａｔｃｏｎｖｅｒｔｓｌｉｇｈｔｅｎｅｒｇｙｉｎｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｅｒｇｙ，ｈａｓａｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓ－ｐｅｃｔｉｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ．ＢｕｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｃａｎｏｎｌｙｐｌａｙａｒｏｌｅｉｎｔｈｅＵＶｒｅｇｉｏｎｕｐｔｏｎｏｗ．Ｓｏｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｐｌａｙｏｆｎｏｖｅｌｌｉｇｈｔｃａｔａｌｙｓｔｉｎｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈ

4、ｔｒｅｇｉｏｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｓｇｏｏｄｕｓｅ．ＴｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔＢｉ２ＷＯ６ｗｉｔｈｈｉｇｈｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｗｈｉｃｈｗａｓａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｎｏｎＴｉＯ２ｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｒａ－ｄｉａｔｉｏｎｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｎａｎｏＢｉ２ＷＯ６，ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＢｉ２ＷＯ６ａｎｄｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍ－ｐｒｏｖｅｔｈｅｐｈ

5、ｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＢｉ２ＷＯ６ｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＢｉ２ＷＯ６，ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ，ｄｏｐｉｎｇ近年来，光催化降解用于净化工业和家庭废水而备受关化析氧活性而且可以矿化ＣＨＣｌ３和ＣＨ３ＣＨＯ污染物。继这注。非均相光催化剂将光能转化为化学能，在分解有机污染些开创性的工作之后，现已通过水热法制备出了各种不同形［１］。例如ＴｉＯ［１３］。Ｂｉ物等方面具有很大的应用前景２基光催化剂对貌活性较高的Ｂｉ２ＷＯ

6、６纳米颗粒２ＷＯ６作为可见光活［２］。然而，ＴｉＯ性光催化剂对有机污染物的分解和太阳能转换已显示出巨大空气和水的净化２间隙能大于３ｅＶ，意味着其良好的光催化活性只能在紫外光照射区域体现。因此，这项的研究价值。本研究重点综述了Ｂｉ２ＷＯ６的可控合成和光催技术的商业化遇到了障碍。可以用阴离子掺杂或者过渡金属化性能提升方法。离子掺杂的方法对ＴｉＯ２进行修饰改性以提高其在可见光区１Ｂｉ２ＷＯ６纳米颗粒的可控合成域的催化活性。从利用太阳能的角度考虑，高效可见光光催化剂的发展已成为一种趋势。通过固相反应制备的Ｂｉ２

7、ＷＯ６光催化剂呈现出较大的颗［３－５］。最近，发展新型可见光催化材料得到了很大的关注粒尺寸和小的比表面积。目前已经报道了关于各种纳米半导为了克服二元金属氧化物固有的局限性，有必要将多个阳离体制备和表征的研究，纳米粒子表现出特殊的光化学特性。［６］。因此，各种新型可见光子结合形成官能化的多元氧化物特别是，纳米粒子的带隙随着颗粒尺寸的减小而增大，导致其［７］活性的三元金属氧化物被广泛研究。Ｚｏｕ等报道了以具有较强的光催化能力。其他重要特性，如光学和物理吸收［１４］。ＮｉＯｘ／Ｉｎ０．９Ｎｉ０．１ＴａＯ４为催

8、化剂在可见光照射下，分解Ｈ２Ｏ为及荧光发射也发生剧变Ｈ２和Ｏ２。此研究之后，许多新型可见光活性催化剂陆续被通过水热法合成Ｂｉ２ＷＯ６纳米片。将混合物置于聚四氟［８］，ＢｉＶＯ［９］，ＣａＢｉ［１０］，ＩｎＶＯ［１１］乙烯内衬釜中在不同温度下反应，得到了结晶良好的纳米片。报道，如Ｂｉ２ＷＯ６４２Ｏ４４等，这些新型［１５］。通过ＴＥＭ来观三元金属半导体氧化物对太阳能的利用具有巨大的潜力。当温度不低于１２０℃时，晶体出现衍射峰现已发现，Ｂｉ２ＷＯ