MnWO4/WO3的制備及其光催化性能的研究

尚貞曉袁佳鈺王凱玫李夢(mèng)紅

(山東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,山東 淄博 255000)

近些年來,環(huán)境污染和能源緊缺問題越來越嚴(yán)重。 工業(yè)廢水廢氣的排放,造成了自然環(huán)境的巨大破壞,嚴(yán)重影響了動(dòng)植物及人類的生存。 而傳統(tǒng)的化石能源的日益枯竭,使得尋找新的高效清潔新能源迫在眉睫[1]。 半導(dǎo)體光催化技術(shù)是近年來新興的環(huán)境友好型技術(shù),在降解有機(jī)污染物、分解水制氫制氧、二氧化碳還原等方面有著無限潛力,受到了研究人員的大量關(guān)注[2]。

WO3作為一種金屬半導(dǎo)體氧化物,其光電學(xué)性質(zhì)優(yōu)異、抗光腐蝕性能好,在光催化領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用潛力[3]。 但是單獨(dú)使用WO3作為光催化劑時(shí),由于其自身光生電子和空穴的分離效率低,使其光催化活性仍不理想[4]。 為了提高WO3光生電子和空穴的分離效率,研究人員想了很多辦法,如對(duì)WO3的形貌進(jìn)行調(diào)控[5]、改變WO3的優(yōu)勢(shì)晶面[6]、在WO3表面負(fù)載貴金屬[7]以及將其它半導(dǎo)體與WO3復(fù)合構(gòu)建異質(zhì)結(jié)[8]等。 在這些方法中,構(gòu)建異質(zhì)結(jié)被證明是提高WO3光生電子和空穴分離效率的最簡(jiǎn)單有效的方式。 Wang 等[9]采用水熱法成功合成了具有中空結(jié)構(gòu)的WO3/TiO2異質(zhì)結(jié),由于其光生載流子分離效率高,在可見光降解亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)中,87.8%的亞甲基藍(lán)被降解,為純WO3的2.69 倍。 Hernández-Moreno 等[10]采用化學(xué)沉淀法和焙燒法合成了WO3含量不同的WO3/NaNbO3異質(zhì)結(jié),發(fā)現(xiàn)NaNbO3的引入能夠顯著提高WO3的光生載流子分離效率,WO3含量為95%的WO3/NaNbO3樣品的光催化活性最好,在降解2,4-二氯苯氧乙酸實(shí)驗(yàn)中,其活性為純WO3的3.2 倍?！?br>