钨酸锌-碘氧化铋异质结可见光光催化材料

近年来，光催化作用在环境治理和能源开发方面得到了普遍的关注，钨酸锌作为一种重要的光催化剂，在光解水和降解有机污染物方面表现出良好的光催化活性，也成为目前国内外研究的热点

但是由于钨酸锌具有较大的带隙能， 只有在紫外光的照射下才能被激发，以及受光激发产生的光生电子空穴对复合快等缺点，限制了其在实际中的应用。为了充分利用太阳光，对钨酸锌进行改性， 使其光谱吸收拓展至可见光区并提高其可见光光催化活性，对于开发钨酸锌光催化剂的实用价值具有重要意义。

基于上述目的，有学者研究出一种高效的钨酸锌-碘氧化铋异质结可见光光催化材料，这种新材料是否能显著提高光生载流子的分离几率，改善材料的光催化性能？

钨酸锌-碘氧化铋异质结可见光光催化材料，是由钨酸锌和碘氧化铋构成，化学式是ZnWO₄/BiOI，其合成的过程如下：

(1)制备钨酸锌纳米棒：将乙酸锌和钨酸钠分别溶解在去离子水中，然后将钨酸钠溶液加入到乙酸锌溶液中并搅拌均匀，用氨水溶液调节溶液的pH值； 搅拌均匀后将混合溶液转移到反应釜中，置于180℃下反应12小时，自然冷却至室温后，将所得产物收集、洗涤、干燥，得到钨酸锌纳米棒；

(2)制备钨酸锌-碘氧化铋异质结光催化材料：将碘化钾溶解在去离子水中，加入等物质的量的硝酸铋并继续搅拌；然后向上述混合溶液中加入步骤(1) 制得的钨酸锌纳米棒，室温搅拌均匀，接着80℃水浴加热2小时；将所得产物收集、洗涤、干燥，得到钨酸锌-碘氧化铋异质结光催化材料。

将两种或两种以上不同半导体材料复合形成异质结是改善材料可见光光催化活性的一种有效方法。异质结利用内建电场使得载流子传输具有定向性，能够提高光生载流子的分离几率，另外将窄带隙半导体与宽带隙半导体复合，通过窄带隙半导体的敏化作用能够拓展宽带隙半导体的响应光谱范围。碘氧化铋作为一 种新型半导体光催化材料，其带隙能为1.73-1.92eV，能够有效地吸收可见光。 而且，碘氧化铋作为一种p型半导体，可与n型半导体钨酸锌复合形成钨酸锌-碘氧化铋异质结结构，最终得到具有高效可见光光催化活性的异质结光催化剂。

那么效果如何？将所制得的钨酸锌-碘氧化铋异质结光催化材料在波长大于420nm的可见光照射4小时后，光催化材料降解甲基橙的效率达到86%以上，相比之下，纯的钨酸锌几乎没有表现出可见光催化能力，纯的碘氧化铋的降解效率只有26%。

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