WO3/Bi2O3复合材料的制备及其光电催化性能的研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wangdianxitong
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如果太阳能被人们合理的利用,将可以缓解如今社会存在的许多现象,包括能源匮乏和环境污染等。现如今的太阳能应用主要包括了光催化、电催化以及光电催化技术等。光电催化技术是将光电协同作用,近年来得到了很大的关注。光电催化技术可以通过把太阳光转换为化学能来缓解能源的不足问题,同时也能改善污染问题。在光电催化技术中,人们通常使用半导体做光电催化剂。三氧化钨(WO3)作为一种常见的光催化剂,一直以来被广泛的使用于光电催化领域。但是因为三氧化钨本身的缺陷,比如带隙较宽,从而阻止了电子空穴对的分离,这严重影响了三氧化钨的光电化学活性。所以,需要对三氧化钨进行改性。在本文中,以WO3为基质,在FTO导电玻璃上与半导体复合,制备出不同的复合材料,以此来改善三氧化钨的性能,主要研究内容如下:(1)通过水热法在FTO导电玻璃上制备出WO3薄膜,在WO3上生长Bi2O3,形成复合材料。通过改变Bi2O3的添加量以及水热时间,获得性能最优的复合材料。对该材料的结构形貌和元素组成进行分析,利用电化学工作站方法对其的光电化学特性展开了深入研究。通过测试结果表明,WO3/Bi2O3复合材料的光电流相对于WO3和Bi2O3显著增强。其中水热时间为8h、Bi2O3含量为50%时,复合材料的光电流最大,是WO3的4.5倍。(2)通过水热法在WO3/Bi2O3复合材料上生长UiO66(Zr),制备得到WO3/Bi2O3/UiO66(Zr)三元复合材料。利用XRD、SEM、TEM、UV-vis DRS等对其展开分析,并对材料的光电化学活性展开研究,结果表明25%WO3/Bi2O3/UiO66(Zr)三元复合材料的光电流最高,对光的响应强度最好,是WO3和WO3/Bi2O3的13倍和2.9倍。
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