Bi2MoO6光催化劑調控技術及其研究進展

陳斌剛，吳志連，陳特展，史建民

(寧波鋒成先進能源材料研究院有限公司，浙江 寧波 315000)

1 引言

隨著人口的快速增長和化石燃料的大量消耗，日益增長的能源需求和嚴重的環境污染已經成為當今時代的兩大全球性問題，開發綠色替代技術以保證人類的可持續發展已經引起了人們的廣泛關注，特別是基于半導體的光催化，一種高級氧化過程，被認為是最有前途的清潔技術之一，然而太陽能利用效率較低，電子-空穴對的高復合率，選擇性吸附差，可能形成劇毒中間產物，單組分TiO2帶隙較寬，僅能利用5%的太陽能。因此有效利用太陽光譜中的能量，開發新型可見光響應材料是當前研究的首要任務。

鉬酸鉍，通用化學式為Bi2O3·nMoO3，可分為α-Bi2Mo3O12、β-Bi2Mo2O9和γ-Bi2MoO6，n值分別為3、2和1。Bi2MoO6是Aurivillius 氧化物家族中最簡單的成員，由[Bi2O2]2+片與MoO6八面體的角共享結構相連接而成，這種結構使其成為一種可替代的窄帶隙光催化劑(2.5 eV-2.8 eV)，其可見光響應可擴展至500 nm。Bi2MoO6納米結構無毒、成本低、熱化學穩定性好，有利于其在析氧、有機污染物降解和有機合成等方面的應用。可調的物理和電子性質使Bi2MoO6能夠在大范圍內最大限度地發揮光催化活性，為此人們開發了各種改性策略來調整其電子結構，主要包括形貌控制、摻雜或引入缺陷、金屬沉積、半導體復合和π共軛結構表面改性。

2 多功能Bi2MoO6基材料的調制策略

2.1 形貌控制

催化材料的性質不僅取決于其化學成分，還取決于其尺寸和形貌，較高比表面積的光催化劑具有較好的光催化效率，一方面更大的比表面積可以提供更多的活性位點，另一方面減小粒徑可能促進光生載流子分離。……