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当前,全球生态环境污染和能源紧缺问题日益严峻,半导体光催化技术因其在能源转换和环境治理方面的突出优势受到各国研究人员的广泛重视。Bi2WO6作为一种窄带隙光催化材料具有独特的晶体和能带结构,被认为是极具发展潜力的一种可见光催化材料。然而,单一 Bi2WO6光催化材料在光量子效率及光催化反应活性上仍有待于进一步提升。为此,本文基于Bi2WO6纳米片,从异质元素掺杂、表面形貌调控、贵金属纳米颗粒负载等方面开展Bi2WO6改性研究。主要研究内容及结论有:(1)采用水热合成法,通过Nb原子掺杂对Bi2WO6光催化材料进行改性。研究了 Nb原子掺杂对Bi2WO6光催化材料结构与性能的影响。实验结果表明,Nb原子掺杂的摩尔分数7%范围内时,Bi2WO6的晶体结构未发生明显改变仍属于正交晶系。引入少量的Nb元素,一方面通过引入杂质能级拓宽了可见光的吸收范围,另一方面因为Nb与W轨道能级的不同,Bi2WO6表面会产生氧空位,这些氧空位充当了电子捕获剂的作用,从而有效的提高了光生载流子的运输效率。在可见光的条件下,通过对罗丹明B和盐酸四环素的降解实验中,5%Nb掺杂的Bi2WO6光催化剂均显示出优异的光催化活性。在水热反应条件下,以草酸为原料制备出由Bi2WO6纳米片组装而成的Bi2WO6纳米片微管光催化材料,并对其形成机制及光催化特性进行了研究。结果表明:三维空心管状形貌是由水解产生的实心棒中间体生长而来。利用草酸强络合性与Bi3+形成复杂的络合物,通过析出的Bi3+与溶液中的WO42-结合形成Bi2WO6纳米颗粒,然后这些纳米颗粒作为晶核通过自组装和奥斯瓦尔德熟化形成纳米片微管。三维空心管状形貌提高了 Bi2WO6光催化材料的光生载流子分离效率,从而在罗丹明B的光催化降解实验中表现出优异的可见光催化活性。(3)采用光还原法在Bi2WO6纳米片微管表面负载Ag纳米颗粒,研究了纳米Ag负载对Bi2WO6性能的影响。结果表明:Ag纳米颗粒均匀负载于Bi2WO6表面,通过控制光照时间可较为便捷地控制纳米Ag的负载量。Ag纳米颗粒充当了电子捕获剂捕获光生电子,促进了光生载流子的分离与迁移,从而显著提高了 Bi2WO6光催化活性。负载Ag纳米颗粒的Bi2WO6纳米片微管对罗丹明B的光催化降解活性最高可达未改性Bi2WO6的2.25倍。