鎢酸鉍-四羧基苯基卟啉複合材料

隨著能源危機以及環境污染的日益嚴重，如何開發高效、環保、低成本的能源已變得迫不及待。鎢酸鉍作為一種可見光半導體具有無毒、穩定、窄的帶隙，良好的光捕獲能力等優點，用於太陽光解水產氫產氧或光催化降解有機污染物等，引起人們的廣泛關注。

單純的鎢酸鉍由於自身量子效率低嚴重限制其光電性能，因此研究其複合材料作為改善光電性能的有效途徑。常用的作法就是摻雜具有互補效應的材料。

卟啉是一類大分子雜環化合物。經過修飾的卟啉可以與鐵、鈷、鋁等金屬配位元，在助催化劑的共同作用下催化二氧化碳與環氧化合物共聚。有學者以四羧基苯基卟啉為載體，將鎢酸鉍沉積在載體上製成複合材料。其需經過以下過程：

1）花狀鎢酸鉍製備：將0.79g五水合硝酸鉍和0.23g鎢酸鈉加入25ml水中，超聲水浴60 ℃，攪拌均勻，調節pH至2～2.5，在反應釜中進行水熱反應28～30小時，降溫冷卻，用二次水和乙醇分別洗滌，乾燥10～12小時後，得到淡黃色的固體樣品也就是鎢酸鉍，然後將產物在研缽中研磨成粉末後放置待用。

2）採用浸泡自組裝法製備複合材料：首先，通過電泳沉積的方法將花狀鎢酸鉍沉積負載到FTO導電玻璃上，電泳沉積過程為：將6～8mg花狀鎢酸鉍、2～4mg碘和10～12ml丙酮混均，將FTO導電玻璃加入上述混合液中，通直流電8～12v，每次沉積所用的時間為2～4 分鐘，沉積2～3次即可，沉積後，FTO導電玻璃先在50～60℃乾燥10～12h，完後進一步在管式爐中燒，烘燒溫度為500℃。然後將FTO導電玻璃放入濃度為0.005mmol/L的四羧基苯基卟啉（TCPP）的乙醇溶液中，在暗處浸泡20～24h即得負載在FTO導電玻璃上的花狀鎢酸鉍-四羧基苯基卟啉複合材料。

由於卟啉具有敏化作用可以提高光吸收能力，並且能與鎢酸鉍之間能形成異質結，從而很好的降低電子空穴複合幾率，研究證明，鎢酸鉍-四羧基苯基卟啉複合材料的光電流分別是單純鎢酸鉍四倍和六倍，光電流越大也就說明光照後電子空穴複合的幾率相應的越少，從而有效的提高了鎢酸鉍的光電回應。

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