铋—钨酸铋三元复合光催化剂

氮氧化物作为光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏的污染物，氮氧化物已成为世界各国亟待解决的大气污染物。可见光驱动的光催化方法作为一种环境友好的绿色技术在环境污染净化和太阳能能源转化方面都展现出了良好的应用前景。

可见光驱动的 光催化方法能使氮氧化物在光催化作用下发生氧化反应，生成H₂O、硝酸盐、亚硝酸盐等而 达到无害化，从而净化环境。1999年Kudo首次 道了钨酸铋具有光催化分解水的活性，从而引起了环保科学界的密切研究。研究表明，钨酸铋对于CHCl₃和CH₃CHO的矿化均有较强的光催化活性，但是，现有的铋系光催化剂的制备方法制备出来的铋系光催化剂，光响应范围窄， 太阳能利用率低，光生电子和空穴复合严重，阻碍了铋系光催化技术的应用。因此，寻求一种太阳能利用率高，光催化性能稳定的铋系光催化剂的制备方法乃当务之急。

有学者研制出一种铋-无定型钨酸铋-三氧化二铋三元有机复合光催化剂，可以解决背景技术所述的铋类光催化剂的缺点，其制备过程包括以下内容：

1、取铋元素的前驱体溶于去离子水中，得到铋溶液，取钨酸根的前驱体溶于去离子水，得到钨酸根溶液；

2、将所述 铋溶液和所述钨酸根溶液均匀很合，在烘箱中恒温反应，得到无定形钨酸铋粉末；

3、将还原剂与所述无定形钨酸铋粉末分别溶于去离子水，并在室温下进行混合磁力搅拌，通过原位沉积法得到铋-无定型钨酸铋-三氧化二铋三元有机复合光催化剂。

Bi单质纳米颗粒的存在可以增强无定形钨酸铋的可见光催化活性，原因有几点， 一、Bi单质纳米颗粒很强的表面等离子体效应可以让无定形钨酸铋吸收更多的可见光；二、 表面等离子体可以促进Bi纳米颗粒的电子激发和转移；三、单质Bi的费米能级为-0.17eV比钨酸铋的导带能级0.46eV更负，有利于光生电子从单质Bi向无定形钨酸铋转移。与此同时 光生电子从Bi₂O₃的导带(0.33eV)向无定形钨酸铋的导带(0.46eV)转移，光生空穴从无定形钨酸铋的价带(3.26eV)向Bi₂O₃的价带(3.13eV)转移，这样可以有效的减少光生电子-空穴对的复合，有更多的光生电子可以用来还原O²生成•O^2-,进而提高了可见光光催化活性，同时，相对于贵金属负 载在钨酸铋表面而形成的半金属-有机复合光催化剂而言，铋-无定型钨酸铋-三氧化二铋三元有机复合光催化剂价格低廉，制备简单，能够更好地应用于光催化领域。

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