鎢酸鉍光催化劑改性提升攻略

鎢酸鉍是廣受歡迎的光催化劑，近年來，由於鎢酸鉍(Bi₂WO₆)比鈦白粉（TiO₂）具有更窄的禁帶寬度和更大的可見光範圍，而大有取代TiO₂之勢。

但是，在實際應用中，人們發現鎢酸鉍雖然不錯，但也有一些不足，主要表現在其光生電子和空穴易複合，量子效率不高。於是學者們都認為應該鎢酸鉍添加一些元素來激發鎢酸鉍的光催化潛能。

在Bi₂WO₆中摻雜其它元素，方法大多採用水熱法。查閱了諸多資料，筆者發現摻雜元素有TIO₂，也有新型材料石墨烯，甚至還有用金、銀、鉑，經過改性後的鎢酸鉍不僅提升了光催化劑性能，還能對某類廢水產生針對性。

有學者對鎢酸鉍摻雜金或銀製成Au（Ag）/ Bi₂WO₆ 納米複合材料。據說是用來光催化降解羅丹明B的獨門法寶。研究表明，使用Au( Ag)/ Bi₂WO₆ 納米光催化劑對RhB溶液進行降解，溶液的脫色效率達到99.2%，比純Bi₂WO₆提升了40%。

還有學者提出對鎢酸鉍摻雜鉑製成Pt/Bi₂WO₆複合材料可用來光催化降解Mo亞甲基橙。研究表明，使用 0.3Pt/ Bi₂WO₆ 複合光催化劑對Mo溶液進行降解，溶液的活性處理效率達到100%，而且，光催化劑重複使用仍然具有活性和可回收性。

只是使用黃金鉑金去治理廢水，哪家企業會這麼幹，于情於理都不太現實。TiO₂是鎢酸鉍的老對手，價格也不算貴。正所謂冤家宜解不宜，許多企業在工業廢水降解中將它們混在一起。據說，採用納米片狀Bi₂WO₆粉末與少量TiO₂粉末水熱法混合，合體後的光催化劑其結構仍是Bi₂WO₆晶體結構，但卻獲得兩種化合物的性質，表現出很好的可見光響應範圍和催化活性。

當然，如果您認為摻雜TiO₂材料太low，那就換上新材料之王—石墨烯，研究發現，石墨烯是優良的導體，將石墨烯作為一種高效電子助劑，與 Bi₂WO₆催化劑複合, 將大幅提高其光捕捉電子能力，從而提高催化能力。研究表明，rGO/Bi₂WO₆對染料廢水有針對性的催化作用，脫色率達到92%，比單純鎢酸鉍提升了30%左右。

這下大家滿足了吧，只不過92%離近100%還有8%。近期，有學者提出了一個更綜合的摻雜方案，就是以鎢酸鉍為主催化劑，同時摻雜石墨烯和二氧化鈦組成王者聯盟，TiO₂輔助Bi₂WO₆生成更多空穴，石墨烯輔助Bi₂WO₆捕捉電子。通過組合，鎢酸鉍的潛能被完全啟動，不僅對甲基廢水有99%的光催化率，對農藥廢水，羅丹明B等有機廢水均有很強的降解能力。

中鎢線上新聞網認為，隨著鎢酸鉍光催化劑的普及，未來還會有更多鎢酸鉍光催化活性改進方案被研究出來。此外，還有一點要提及的是，通過化學方法將鎢酸鉍負載在絛綸或腈綸纖維上，在實際應用中更利於鎢酸鉍光催化劑的回收再利用。

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