石墨烯-钨酸铋片层纳米光催化材料

钨酸铋(Bi₂WO₆)是由八面体的WO₆和Bi₂O₂层积累而成的一种典型n 型半导体，拥有极好的化学性能、独特的铁电性能、催化性能和非线性电介质磁化系数等性质，是一种很好的可见光催化剂材料。

由于钨酸铋材料的光量子产率低，产生的光生电子-空穴对易复合，显示出较低的光催化效率。此外，钨和铋是稀有金属，价格较贵，从而限制着钨酸铋在工业上的广泛应用。

为改善现状，有学者以石墨烯为载体，利用钨酸铋和硅改性钨酸铋片层结构修饰石墨烯，从而构成一种在太阳光下具有强吸附、高光催化活性的新型纳米衍生材料。其过程为：

（1）将3 mL浓度为0.6 g/L的氧化石墨烯溶液加入到70mL去离子水中超声分散30 min，得稳定的石墨烯分散液；

（2）将上述溶液在0~40℃的温度下搅拌超声分散15~30 min，得到分散均匀的溶液；

（3）在上述溶液中加入0.3 g钨酸钠、由2 g聚丙烯酸（聚合度为800-1000）和0.8 g十六烷基三甲基溴化铵组成的有机电解质，搅拌溶解后，在35℃的温度下继续超声搅拌15 min；在0 ℃的温度下冷冻14 h后再在超声搅拌下加入0.45 g硝酸铋，超声搅拌30 min，得胶状液；

（4）将步骤（3）所述的胶状溶液在室温下(25℃)陈化2 h，之后转入体积为100 mL的反应釜中反应10 h，反应温度为120℃；

（5）将步骤（4）所述的反应物自然冷却至室温，过滤并用蒸馏水和无水乙醇洗涤5次；将洗涤物在65℃下烘烤12小时，研磨后得石墨烯-钨酸铋片层纳米光催化材料。

将0.25g样品用于吸附溶液中50%左右的罗丹明B(300 mL 浓度为1.0×10-5 mol/L)，当增加溶液浓度到1.0×10-5 mol/L后，开启带有循环冷却水的氙灯(500 W)照射，40 min基本能降解溶液中全部的罗丹明B。这些结果表明，石墨烯-钨酸铋片层纳米光催化材料对罗丹明B有机物具有很好的吸附和光催化性能。

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