鉍—鎢酸鉍三元複合光催化劑

氮氧化物作為光化學煙霧、酸雨、臭氧層破壞的污染物，氮氧化物已成為世界各國亟待解決的大氣污染物。可見光驅動的光催化方法作為一種環境友好的綠色技術在環境污染淨化和太陽能能源轉化方面都展現出了良好的應用前景。

可見光驅動的 光催化方法能使氮氧化物在光催化作用下發生氧化反應，生成H₂O、硝酸鹽、亞硝酸鹽等而 達到無害化，從而淨化環境。1999年Kudo首次 道了鎢酸鉍具有光催化分解水的活性，從而引起了環保科學界的密切研究。研究表明，鎢酸鉍對於CHCl₃和CH₃CHO的礦化均有較強的光催化活性，但是，現有的鉍系光催化劑的製備方法製備出來的鉍系光催化劑，光響應範圍窄， 太陽能利用率低，光生電子和空穴複合嚴重，阻礙了鉍系光催化技術的應用。因此，尋求一種太陽能利用率高，光催化性能穩定的鉍系光催化劑的製備方法乃當務之急。

有學者研製出一種鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機複合光催化劑，可以解決背景技術所述的鉍類光催化劑的缺點，其製備過程包括以下內容：

1、取鉍元素的前驅體溶于去離子水中，得到鉍溶液，取鎢酸根的前驅體溶于去離子水，得到鎢酸根溶液；

2、將所述 鉍溶液和所述鎢酸根溶液均勻很合，在烘箱中恒溫反應，得到無定形鎢酸鉍粉末；

3、將還原劑與所述無定形鎢酸鉍粉末分別溶于去離子水，並在室溫下進行混合磁力攪拌，通過原位沉積法得到鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機複合光催化劑。

Bi單質納米顆粒的存在可以增強無定形鎢酸鉍的可見光催化活性，原因有幾點， 一、Bi單質納米顆粒很強的表面等離子體效應可以讓無定形鎢酸鉍吸收更多的可見光；二、 表面等離子體可以促進Bi納米顆粒的電子激發和轉移；三、單質Bi的費米能級為-0.17eV比鎢酸鉍的導帶能級0.46eV更負，有利於光生電子從單質Bi向無定形鎢酸鉍轉移。與此同時 光生電子從Bi₂O₃的導帶(0.33eV)向無定形鎢酸鉍的導帶(0.46eV)轉移，光生空穴從無定形鎢酸鉍的價帶(3.26eV)向Bi₂O₃的價帶(3.13eV)轉移，這樣可以有效的減少光生電子-空穴對的複合，有更多的光生電子可以用來還原O²生成•O^2-,進而提高了可見光光催化活性，同時，相對於貴金屬負 載在鎢酸鉍表面而形成的半金屬-有機複合光催化劑而言，鉍-無定型鎢酸鉍-三氧化二鉍三元有機複合光催化劑價格低廉，製備簡單，能夠更好地應用於光催化領域。

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