鎢酸鉍-氮化硼複合光催化材料合成過程

半導體光催化技術以其高效的特點日益受到人們的重視，用於解決環境污染問題和太陽能轉換。對於高效光催化劑的選擇是半導體光催化技術最重要的一個方面。

目前，大約有200多種半導體可用於光催化反應，但是，較低的量子效率和嚴重的光腐蝕現象影響了大多數光催化劑的應用。適合大規模普及的材料只有鈦、鎢、鉍、鋅等幾種。

因此，如何提高半導體光催化劑光生電子空穴的分離效率以抑制其快速複合是光催化技術所面臨的問題。在常見的光催化劑品類中，鎢酸鉍(Bi₂WO₆)為層狀結構，含有鈣鈦礦型結構片層，固有的較寬禁帶特性(2.5～2.8eV)，有良好的可見光電回應，是一種理想的可見光光催化材料。

但研究和實踐中，學者們也發現，鎢酸鉍光催化劑易發現電子-空穴易複合，從而影響其催化效率。也因此，在工業中，對鎢酸鉍進行材料複合修飾是最常用的方案。例如將鎢酸鉍與氮化硼複合，可以提高光生電子的傳輸速率，從而提高光催化性能。鎢酸鉍-氮化硼複合光催化材料的合成過程如下：

步驟1，將1g六方氮化硼粉體、0.5g硝酸鈉和30g濃硫酸混合後置於冰水浴中攪拌均勻得到懸浮液，將0.5g高錳酸鉀緩慢加入到懸浮液，，持續攪拌反應8h，然後加入4g雙氧水並持續攪拌反應0.5h，待反應結束後將懸浮液在3000rpm條件下離10min，將上層懸浮液用微孔抽濾，去離子水洗滌至中性，60℃乾燥12h後得到氮化硼納米片；

步驟2，將0.49g五水硝酸鉍溶解於19.6g濃度為10％的硝酸溶液，然後加入2.48g氮化硼納米片和0.16g鎢酸鈉得到混合溶液，將混合溶液超聲攪拌均勻，轉移至水熱反應釜，並置於烘箱中加熱至120℃處理5h後自然冷卻至室溫，將得到的產物離心分離洗滌，於80℃乾燥12h，得到鎢酸鉍-氮化硼複合光催化材料。

氮化硼具有與石墨相似的結構，但是與石墨相比，氮化硼還具有很多優異的物理化學特性，如耐高溫、高導熱、優異的電學性能、良好的高溫穩定性以及化學穩定性等。以氮化硼納米片作為光催化劑載體，將半導體光催化劑負載於氮化硼納米片上，體系受光照激發後，氮化硼納米片表面的電負性會吸引半導體價帶的光生空穴以促進空穴的遷移，進而提高光生載流子的遷移效率。此外，氮化硼納米片大的比表面有利於增加複合體系的吸附性能，因此，將氮化硼與鎢酸鉍複合，可以大幅提升材料的光催化性能。