石墨烯-鎢酸鉍片層納米光催化材料

鎢酸鉍(Bi₂WO₆)是由八面體的WO₆和Bi₂O₂層積累而成的一種典型n 型半導體，擁有極好的化學性能、獨特的鐵電性能、催化性能和非線性電介質磁化係數等性質，是一種很好的可見光催化劑材料。

由於鎢酸鉍材料的光量子產率低，產生的光生電子-空穴對易複合，顯示出較低的光催化效率。此外，鎢和鉍是稀有金屬，價格較貴，從而限制著鎢酸鉍在工業上的廣泛應用。

為改善現狀，有學者以石墨烯為載體，利用鎢酸鉍和矽改性鎢酸鉍片層結構修飾石墨烯，從而構成一種在太陽光下具有強吸附、高光催化活性的新型納米衍生材料。其過程為：

（1）將3 mL濃度為0.6 g/L的氧化石墨烯溶液加入到70mL去離子水中超聲分散30 min，得穩定的石墨烯分散液；

（2）將上述溶液在0~40℃的溫度下攪拌超聲分散15~30 min，得到分散均勻的溶液；

（3）在上述溶液中加入0.3 g鎢酸鈉、由2 g聚丙烯酸（聚合度為800-1000）和0.8 g十六烷基三甲基溴化銨組成的有機電解質，攪拌溶解後，在35℃的溫度下繼續超聲攪拌15 min；在0 ℃的溫度下冷凍14 h後再在超聲攪拌下加入0.45 g硝酸鉍，超聲攪拌30 min，得膠狀液；

（4）將步驟（3）所述的膠狀溶液在室溫下(25℃)陳化2 h，之後轉入體積為100 mL的反應釜中反應10 h，反應溫度為120℃；

（5）將步驟（4）所述的反應物自然冷卻至室溫，過濾並用蒸餾水和無水乙醇洗滌5次；將洗滌物在65℃下烘烤12小時，研磨後得石墨烯-鎢酸鉍片層納米光催化材料。

將0.25g樣品用於吸附溶液中50%左右的羅丹明B(300 mL 濃度為1.0×10-5 mol/L)，當增加溶液濃度到1.0×10-5 mol/L後，開啟帶有迴圈冷卻水的氙燈(500 W)照射，40 min基本能降解溶液中全部的羅丹明B。這些結果表明，石墨烯-鎢酸鉍片層納米光催化材料對羅丹明B有機物具有很好的吸附和光催化性能。

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