氮掺杂修饰钨酸钨酸铋复合光催化剂

钨酸铋(Bi2WO6)是一种具有可见光响应的光催化材料,因其具有合适的带隙、相对较高的光稳定性、独特的晶体结构和绿色无毒等特性,被广泛地应用光催化领域,如光催化水裂解、选择性光有机合成以及空气或水中有机污染物的净化等方面。

然而,钨酸铋存在光生载流子分离能力较弱、光催化活性差、光催化性能稳定性差等缺点,不利于光催化剂的光能转化、高效降解水中污染物和循环利用,从而限制了此材料的应用,修饰、复合、负载成为改良钨酸铋光催化性能的有效措施。

钨酸铋复合光催化剂图片

近年来,为改善钨酸铋形貌并提高其光催化性能,科研工作者采用不同的方法对 钨酸铋进行改性,传统改性方法主要包括贵金属沉积、半导体异质复合和离子掺杂等。而这之中,氮掺杂碳量子点修饰钨酸铋复合光催化剂可以有效降解抗生素废水。

(1)将10mmol柠檬酸铵、670μL乙二胺与20mL水混合,在转速为400rpm条件下搅拌 0.5h,得到氮掺杂碳量子点前驱体溶液;将所得氮掺杂碳量子点前驱体溶液在200℃下反应 5h,冷却后透析24h,得到氮掺杂碳量子点溶液。

将485.07mg硝酸铋、165mg钨酸钠与20mL水混合,在转速为400rpm条件下连续搅拌 30min,得到钨酸铋前驱体溶液。

(2)将制得的钨酸铋前驱体溶液与1mL步骤(1)制得的氮掺杂碳量子点水溶液混合,在转速为400rpm条件下连续搅拌2h,得到混合溶液。

(3)将制得的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬反应釜中,密封,在140℃的条件下水热反应20h,自然冷却至室温,得到棕黄色沉淀。

(4)将制得的棕黄色沉淀进行离心、洗涤和干燥,得到氮掺杂碳量子点修 饰钨酸铋复合光催化剂,命名为BWONC-1,其中氮掺杂碳量子点在氮掺杂碳量子点修饰钨酸铋复合光催化剂中的质量分数为0.08%。

这是一种制备工艺简单、原料成本低、操作条件易控的氮掺杂碳量子点修饰钨酸铋复合光催化剂的制备方法,制备过程中不产生 对环境有污染的副产物,适于连续大规模的批量生产,对处理抗生素废水污染有特效。

 

 

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