凹面鎢酸鉍納米片電催化劑製備

鎢酸鉍是一種結構最為簡單的奧裡維斯氧化物，其禁帶寬度較窄(約為2.7eV)，可以吸收部分可見光。該材料已被用於光催化降解有機污染物、光催化有機反應及光催化分解水。各種納米結構的Bi2WO6已經被合成出，包括多級結構微球、空心球、平整的納米片。然而，未經改性，這些納米結構的鎢酸鉍不具備電催化分解水產氧的性能。

有學者提出了一種凹面鎢酸鉍納米片電催化劑製備，通過控制合成條件，利用氧空位提高材料的導電性，利用油胺的選擇性吸附構築了高活性的凹面結構的納米片，並通過缺陷工程與晶面工程的協同作用來提高材料的其催化活性，開發出了可以在近中性條件有效催化分解水的Bi2WO6納米片。在近中性水中，該凹面Bi₂WO₆納米片顯出比平整Bi₂WO₆納米片更高的電催化活性，優於現有非貴金屬析氧電催化劑。凹面鎢酸鉍納米片電催化劑的製備方法包括如下步驟：

(1)首先將硝酸鉍溶解於乙醇中，攪拌使其完全溶解，記為A溶液；將鎢酸鈉溶于水中，攪拌使其完全溶解，記為B溶液；硝酸鉍和鎢酸鈉的摩爾比為4∶1-1∶4；

(2)將B溶液加入到A溶液中並攪拌；

(3)向步驟(2)中的混合溶液加入3-8mL的油胺，並繼續攪拌；

(4)在高壓反應釜中加入步驟(3)中最終得到的溶液，將高壓反應釜密封後放入乾燥箱中，在220℃下恒溫反應4-10h，反應結束後，自然冷卻至室溫，將產物取出後離心分離得到固體凹面鎢酸鉍納米片Bi₂WO₆。

胺具有還原性，可以導致產物中Bi2WO6納米片中的鎢離子被還原，產生相應的氧空位，氧空位可提高材料的導電性，油胺的選擇性吸附構築了高活性的凹面結構的納米片，從而通過缺陷工程與晶面工程的協同作用來提高材料的其催化活性，凹面鎢酸鉍納米片電催化劑在近中性水中效果好，操作簡單，原料綠色、成本低，產品製備週期短，並且重複性好，可規模製備。

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