钨酸铋光催化剂改性提升攻略

钨酸铋是广受欢迎的光催化剂，近年来，由于钨酸铋(Bi₂WO₆)比钛白粉（TiO₂）具有更窄的禁带宽度和更大的可见光范围，而大有取代TiO₂之势。

但是，在实际应用中，人们发现钨酸铋虽然不错，但也有一些不足，主要表现在其光生电子和空穴易复合，量子效率不高。于是学者们都认为应该钨酸铋添加一些元素来激发钨酸铋的光催化潜能。

在Bi₂WO₆中掺杂其它元素，方法大多采用水热法。查阅了诸多资料，笔者发现掺杂元素有TIO₂，也有新型材料石墨烯，甚至还有用金、银、铂，经过改性后的钨酸铋不仅提升了光催化剂性能，还能对某类废水产生针对性。

有学者对钨酸铋掺杂金或银制成Au（Ag）/ Bi₂WO₆ 纳米复合材料。据说是用来光催化降解罗丹明B的独门法宝。研究表明，使用Au( Ag)/ Bi₂WO₆ 纳米光催化剂对RhB溶液进行降解，溶液的脱色效率达到99.2%，比纯Bi₂WO₆提升了40%。

还有学者提出对钨酸铋掺杂铂制成Pt/Bi₂WO₆复合材料可用来光催化降解Mo亚甲基橙。研究表明，使用 0.3Pt/ Bi₂WO₆ 复合光催化剂对Mo溶液进行降解，溶液的活性处理效率达到100%，而且，光催化剂重复使用仍然具有活性和可回收性。

只是使用黄金铂金去治理废水，哪家企业会这么干，于情于理都不太现实。TiO₂是钨酸铋的老对手，价格也不算贵。正所谓冤家宜解不宜，许多企业在工业废水降解中将它们混在一起。据说，采用纳米片状Bi₂WO₆粉末与少量TiO₂粉末水热法混合，合体后的光催化剂其结构仍是Bi₂WO₆晶体结构，但却获得两种化合物的性质，表现出很好的可见光响应范围和催化活性。

当然，如果您认为掺杂TiO₂材料太low，那就换上新材料之王—石墨烯，研究发现，石墨烯是优良的导体，将石墨烯作为一种高效电子助剂，与 Bi₂WO₆催化剂复合, 将大幅提高其光捕捉电子能力，从而提高催化能力。研究表明，rGO/Bi₂WO₆对染料废水有针对性的催化作用，脱色率达到92%，比单纯钨酸铋提升了30%左右。

这下大家满足了吧，只不过92%离近100%还有8%。近期，有学者提出了一个更综合的掺杂方案，就是以钨酸铋为主催化剂，同时掺杂石墨烯和二氧化钛组成王者联盟，TiO₂辅助Bi₂WO₆生成更多空穴，石墨烯辅助Bi₂WO₆捕捉电子。通过组合，钨酸铋的潜能被完全激活，不仅对甲基废水有99%的光催化率，对农药废水，罗丹明B等有机废水均有很强的降解能力。

中钨在线新闻网认为，随着钨酸铋光催化剂的普及，未来还会有更多钨酸铋光催化活性改进方案被研究出来。此外，还有一点要提及的是，通过化学方法将钨酸铋负载在绦纶或腈纶纤维上，在实际应用中更利于钨酸铋光催化剂的回收再利用。

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