硫掺杂钨酸铋材料的制备及其光催化性能研究

Hans Journal of Nanotechnology纳米技术, 2018, 8(3), 17-23

Published Online August 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/666397077.html,/journal/nat

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Preparation of Sulfur-Doped

Bismuth Tungstate and Their

Photocatalytic Performance

Teng Huang

Wuhan Institute of Technology, Wuhan Hubei

Received: Jul. 5th, 2018; accepted: Jul. 25th, 2018; published: Aug. 1st, 2018

Abstract

Sulfur doped bismuth tungstate materials were prepared by hydrothermal method, and different amounts of doping were achieved by adjusting the amount of thiourea in the raw materials. The prepared materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet-visible diffuse reflectance (DRS), Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) and fluorescence spectrophotometer (PL). The results show that after sulfur doping, the separation efficiency and concentration of carriers in the material are significantly improved.

Bisphenol A was used as the target pollutant; the photocatalytic performance of the bismuth tungstate material after sulfur doping has been significantly improved. The 5% doping amount of bismuth tungstate exhibited the highest degradation activity, and the activity was 2.7 times higher than the bismuth tungstate. Through trapping agent experiments, it was found that this degrada-tion reaction is dominated by ·O2?.

Keywords

Bismuth Tungstate, Sulfur Doped, Bisphenol A, Water Treatment

硫掺杂钨酸铋材料的制备及其光催化性能研究

黄腾

武汉工程大学，湖北武汉

收稿日期：2018年7月5日；录用日期：2018年7月25日；发布日期：2018年8月1日

摘要

采用水热法制备得到硫掺杂的钨酸铋材料，并通过调控原料中硫脲的量实现不同量的硫掺杂。利用X射

黄腾

线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(DRS)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和荧光分光光度计(PL)对所制备材料进行表征。结果表明硫掺杂没有改变材料的晶型和结构，同时在硫掺杂之后，材料中载流子的分离效率和浓度得到明显的提高。以双酚A作为降解底物，发现经过硫掺杂后钨酸铋材料的光催化性能得到明显提升。其中5%掺杂量的钨酸铋表现出最高的降解活性，与纯相钨酸铋相比活性提高2.7倍。结合捕获剂实验，发现该催化体系主要由·O2?主导。

关键词

钨酸铋，硫掺杂，双酚A，水处理

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1. 引言

水污染已成为近年来最严重的环境问题之一，不断威胁着人类健康和社会的可持续发展，日益严重的水污染危机使得半导体光催化技术引起了广泛的关注[1]。钨酸铋(Bi2WO6)由[Bi2O2]2+层和[WO4]2?层交替重叠组成，这种独特的层状结构形成的内建电场，使得电子和空穴能够有效的分离，有利于其光催化活性的提升[2]。然而，对可见光的利用效率偏低、载流子的迁移速率较低、电子空穴复合几率较高仍然限制着钨酸铋材料在实际水处理中的应用[2] [3] [4]。

构建合适的掺杂体系是一种有效提高材料光催化性能的手段。将合适的阳离子或阴离子引入到主晶格中，通过增加电子或空穴密度来改变半导体的电化学性质，这能够有效地调节半导体材料的能带结构，促进光生电子和空穴的分离[5] [6]。同时，钨酸铋层间隙易发生嵌入、剥离和交换，有利于掺杂体系的构建[7]。金属的掺杂通常能够起到较好的效果，但金属掺杂会降低体系的热稳定性并且更容易成为电子空穴的复合位点，相较于金属而言，非金属掺杂则更能够避免这类问题[8]。硫(S)和氧(O)同为氧族元素，它们有着相同的最外层电子数，因此在掺杂时，硫可以较容易取代氧的位置进入晶格[9]。Chang等人以硫脲为硫源制备得到S掺杂(BiO)2CO3，其中硫掺杂调整了材料的能带结构，形成的内建电场提高了电子空穴的分离效率[10]。

在本部分工作中，我们通过一步水热法实现了硫掺杂钨酸铋的制备，并通过调控投料中硫脲的量来实现不同量掺杂的钨酸铋。硫掺杂的钨酸铋相比于改性前，对水体中污染物双酚A的降解能力得到明显提升。我们通过荧光光谱和电化学实验来研究材料中光生电子和空穴的复合和迁移效率，进而阐明在光催化体系中活性变化的原因。

2. 材料与方法

2.1. 试剂及仪器

试剂：五水硝酸铋(Bi(NO3)3?5H2O)，二水钨酸钠(Na2WO4?H2O)，硫脲(CH4N2S)，双酚A (BPA)均购自上海阿拉丁试剂有限公司。异丙醇(TBA)、甲醇(MeOH)和四氯化碳(CCl4)均购自国药集团化学试剂有限公司。所用试剂均为分析纯，无其他处理直接使用。

仪器：BrukerAxs D8 Discover X射线衍射仪，Philips Tecnai G2 20扫描电子显微镜，Shimadzu UV-2550紫外可见漫反射分光光度计，Hitachi F4600荧光光谱仪，上海朗珀UV 2008紫外可见分光光度计，Bruker

黄腾

Tensor 27傅里叶变换红外光谱仪。

2.2. 材料的制备

以BWO-3%制备为例，在一次合成中，将1 mmol的五水硝酸铋[Bi(NO3)3?5H2O]加到30 mL的乙二醇(EG)中，超声使其溶解。再向其中加0.5 mmol二水钨酸钠(Na2WO4?2H2O)和0.015 mmol硫脲(CH4N2S)超声溶解。将溶液装入50 mL反应釜中，在180℃条件下水热反应24小时，所得沉淀用去离子水反复离

心、洗涤，然后放入恒温干燥箱中干燥12小时，得样品BWO-3%。同样，通过改变硫脲的加入量(0，0.025和0.035 mmol)，分别得到样品BWO，BWO-5%，BWO-7%。

2.3. 光催化活性测试

样品的光催化活性通过模拟太阳光催化降解双酚A来评价，所用灯源为500 W氙灯(北京中教金源)。步骤如下：称取0.01 g材料至石英光催化管，加入40 mL双酚A溶液(20 mg/L)超声使其均匀分散。后将溶液转移至暗处磁力搅拌30 min使材料表面和底物分子达到吸附脱附平衡。随后将溶液转移至光源处进行光催化反应，每1 h取一次样，反应4小时。液样经离心后取上清液，通过紫外分光光度计测试其吸光度。记录双酚A吸收峰强度的变化，利用朗伯比尔定律得出其浓度的变化趋势。样品的光催化活性测试在室温下进行。

2.4. 捕获剂实验

参与光催化反应过程的活性物种通过向催化体系中加入不同活性氧物种的捕获剂来实现。其中四氯化碳(CCl4)、甲醇(CH3OH)、氮气(N2)、叔丁醇(TBA)分别为电子(e?)、空穴(h+)、超氧自由基(·O2?)、羟基自由基(·OH)的捕获剂。捕获剂浓度为底物摩尔浓度的1000倍，在暗吸附之前加入体系中。均用紫外分光光度计测试其吸光度。

3. 结果与讨论

3.1. 材料的成分

图1为样品的X射线衍射图谱，从图中可以观察到，与Bi2WO6的标准图谱(JCPDS-39-0256)相比较，

Figure 1. XRD patterns of the samples in range of 10 - 80?

图1. 样品的XRD图谱

黄腾

样品BWO 、BWO-3%、BWO-5%、BWO-7%的全部衍射峰均可以和Bi 2WO 6标准谱图一一对应，无其它的杂质峰出现，说明所合成得到的样品为纯度较高的Bi 2WO 6。且所有样品的峰型尖锐，说明在同一体系下合成的钨酸铋的均具有较好的结晶性。

3.2. 材料的形貌

图2中(a)(c)(e)为样品BWO 的SEM 图，(b)(d)(f)为样品BWO-5%的SEM 图。从图中可得，样品均为大小均一的纳米粒结构，对比BWO 和BWO-5%的SEM 图发现，两者的结构，形状，大小及聚集程度均类似，说明硫掺杂不会改变样品的形貌。

3.3. 掺杂体系的表征

图3为定量分析的红外光谱图(样品：KBr = 1.5:100，wt%)，图中从上至下分别为Bi 2S 3，BWO ，BWO-3%，

Figure 2.

The SEM spectra of the as-obtained samples: BWO (a, c and e), BWO-5% (b, d and f)

图2. 所制备样品的SEM 图谱：BWO (a ，c 和e)和BWO-5% (b ，d 和f)

Figure 3. FTIR spectra of the as-obtained samples

图3. 所制备样品的FTIR 图谱

黄腾

BWO-5%，BWO-7%。从图中可得，随着原料中硫脲的逐渐增多，材料在1284 cm ?1处的特征峰强度逐渐上升。1284 cm ?1处的特征峰能够归属于Bi-S 键的伸缩振动。说明在合成过程中随着硫源的逐渐增加，所得材料中Bi-S 键逐渐增强，证明了硫掺杂体系的存在。

3.4. 材料的光响应性

光吸收边缘和带隙可以通过紫外–可见漫反射光谱得出。图4为样品的紫外–可见漫反射光谱，由图可知，硫掺杂并对本体钨酸铋材料可将光响应性影响较小，所有样品可见光区具有较强的吸收，且对光的响应性相似。对于半导体催化剂的禁带宽度可以通过Kubelka-Munk 方程进行计算：()hv A hv Eg n α=?。其中，α为吸收系数；h 为普朗克常数；v 为光频率；Eg 为禁带宽度；A 为常数1。公式中n 由半导体的

光跃迁类型所确定，对于Bi 2WO 6半导体的n 值为1。

如图4(b)，计算得材料的禁带宽度均为Eg = 2.3 eV 。由此可知，硫掺杂并没有明显改变材料的光响应性，掺杂前后各样品的带隙并没有发生明显变化。

3.5. 载流子特性

图5(a)为样品的荧光光谱图。在光的照射下，半导体材料中的电子受激发与空穴分离发生跃迁，但是仍然有一部分电子会回到基态与空穴复合，电子与空穴复合的过程中部分能量会以荧光的形式散失，因此通过荧光的强弱能够判断电子–空穴复合的几率。由图可知，相比于样品BWO ，改性后的样品BWO-3%，BWO-5%，BWO-7%的荧光峰均有不同程度的降低。这一现象说明，通过硫掺杂的钨酸铋材料中电子–空穴复合的几率降低。但随着掺杂量的升高，信号峰强度先降后升，其中BWO-5%的电子-空穴复合几率最低，出现这种现象可能的原因是硫掺杂所形成的内建电场更有利于电子–空穴的有效分离，但是过量的S 原子可能作为电子–空穴的复合位点，增加电子–空穴复合几率，因此适量的硫掺杂能够有效提高电子空穴的分离效率。

材料在光的激发下产生的载流子密度能够通过光电流响应进行分析。图5(b)为材料的光生电流响应谱图，从图中可以得到样品的光生电流强度从大到小依次为BWO-5% > BWO-3% > BWO-7% > BWO 。其中，与样品BWO 相比，改性后的样品BWO-3%，BWO-5%和BWO-7%的光生电子强度要明显提升，说明硫掺杂能够有效的提高材料产生载流子的能力，可能的原因是硫掺杂所形成的内建电场更有利于电子空穴的有效分离，使得光生电子更容易被激发。而相比于BWO-5%，更多硫掺杂量的BWO-7%的光生电流强度下降，可能的原因是过量的硫原子会成为电子空穴的复合位点，使得材料产生的光生载流子减少。

Figure 4. UV-vis absorption spectra (a) and corresponding (ahv)2 versus hv curve (b) of BWO and BWO-5%

图4. 样品BWO 和BWO-5%的紫外–可见漫反射光谱(a)和对应的(ahv)2对hv 曲线

(b)

黄腾

3.6. 材料的光催化活性

材料的光催化活性通过对双酚A 的降解来评价。图6(a)为所制备样品对双酚A (BPA, 20 mg/L)的降解速率图。从图中可得，相较于BWO ，BWO-3%，BWO-5%的光催化活性得到明显提升，而BWO-7%的光催化活性明显降低。其中，催化活性最好的样品为BWO-5%，当光照4 h 后，有80%的双酚A 被降解。可能的原因是硫掺杂提高了材料中电子空穴的分离效率，使更多的光生载流子参与反应。但是过量的硫原子能够作为电子空穴的复合位点，使光催化活性降低。图6(b)为反应的–ln(C t /C 0)-t 图。对于一级反应，?dc/dt = kt 。则积分式为–ln(C t /C 0) = kt 。因此–ln(C t /C 0)-t 图中斜率即为反应速率常数k 。k 值大小反映了化学反应进行的快慢。如图c 所示，BWO ，BWO-3%，BWO-5%和BWO-7%的反应速率常数k 分别为0.15，0.28，0.41和0.09 h ?1。因此，适量硫掺杂能有效提高样品的光催化活性，其中硫掺杂量为5%时光催化活性最高。

Figure 5. Steady state PL spectra (a) and phoyocurrent-time response (b) of the samples

图5. 样品的稳态荧光图谱(a)和光生电流响应谱图(b)

Figure 6. Photocatalytic activities for degradation of BPA in the presence of as-prepared products under visible light irradia-tion (a), psedo-first order fitting (b), reaction rate constant (c) and trap experiments (d)

图6. 不同样品在可见光下对BPA 溶液的降解活性图(a)，相应的动力学线性拟合图(b)，相应的降解反应速率常数(c)和捕获剂实验(d)

黄腾

降解过程中不同活性物种的作用通过在反应过程中加入对应的捕获剂实验来研究，其中CCl4、CH3OH、N2和TBA分别为e?、h+、·O2?和·OH的捕获剂。图6(d)为样品BWO-5%对于降解BPA的捕获剂图。从图中可以看出，对于样品BWO-5%，在加入h+的捕获剂后BPA的降解效率没有明显的变化，表明h+不是BPA降解过程中的活性物种。而在加入e?和·OH的捕获剂后，BPA的降解速率受到部分的抑制，表明e?和·OH参与到BPA降解过程中。在加入·O2?的捕获剂后，BPA的降解速率受到明显的抑制，说明·O2?为BPA降解过程中起到主导作用的活性物种。

4. 结论

本工作以硫脲为硫源，通过一步水热法制备得到了硫掺杂的钨酸铋材料，并通过调控原料中硫脲的量实现了不同量的掺杂。以双酚A为降解对象研究了所制备材料的光催化性能。实验结果表明，5%硫掺杂量的钨酸铋具有最佳的光催化活性。其中，可能的原因是硫掺杂形成的内建电场有利于电子空穴的分离，提高了材料中载流子的密度和分离效率，从而提高了材料的光催化性能。

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密级★保密期限：（涉密论文须标注） Z S T U Zhejiang Sci-Tech University 硕士学位论文 Master’s Thesis 中文论文题目: p-n型Cu2O/TiO2异质结纳米材料的结构及其光催化性能研究英文论文题目：Structure and photocatalytic performance of p-n heterojunction Cu2O/TiO2 nanomaterals 学科专业：应用化学作者姓名：周冬妹指导教师：王惠钢完成日期：2015年1月

浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日

目录中文摘要 ..................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................... II 第一章前言. (1) 1.1背景 (1) 1.2文献综述 1.2.1纳米TiO2概述 (1) 1.2.2纳米Cu2O概述 (2) 1.2.3 p-n异质结用于光催化的基本原理 (2) 1.2.4p-n型Cu2O/TiO2异质结纳米材料光催化反应的研究进展 (4) 1.3本课题的选题思路及研究内容 (6) 参考文献 (7) 第二章还原法制备的Cu2O/TiO2异质结纳米颗粒及其光催化性能 (11) 2.1引言 (11) 2.2实验 (11) 2.2.1主要试剂和仪器 (11) 2.2.2实验方法和步骤 (12) 2.3实验结果与讨论 (13) 2.3.1Cu2O/TiO2颗粒的表征 (13) 2.3.1.1XRD表征 (13) 2.3.1.2XPS表征 (14) 2.3.1.3SEM与TEM表征 (15) 2.3.1.4PL表征 (17) 2.3.1.5DRS表征 (18) 2.3.2光催化性能实验 (19) 2.3.2.1光催化降解装置 (19) 2.3.2.2对亚甲基蓝的光催化降解性能 (19) 2.3.3Cu2O/TiO2复合材料中Cu2O颗粒的粒径调控 (20) 本章小结 (23)

光催化材料的研究与进展

光催化材料的研究与进展洛阳理工学院吴华光B08010319 摘要：光催化降解污染物是近年来发展起来的一种节能、高效的绿色环保新技术．它在去除空气中有害物质,废水中有机污染物的光催化降解,废水中重金属污染物的降解，饮用水的深度的处理，除臭，杀菌防霉等方面都有重要作用，但是作为新功能材料，它也面临着很多局限性：催化效率不高，催化剂产量不高，有些催化剂中含有有害重金属离子可能存在污染现象。但是我们也应当看到他巨大的发展潜力和市场利用价值，作为处理环境污染的一种方式，它以零二次污染，能源消耗为零，自发进行无需监控等优势必将居于污染控制的鳌头。本文介绍了一些关于光催化研究的制备与发展方向的思考，光催化正在以TiO 2 ，ZnO为主导多种非重金属离子掺杂，趋于多样化的制备方法方向发展。关键字：光催化催化效率正文：光催化(Photocatalysis)是一种在催化剂存在下的光化学反应，是光化学与催化剂的有机结合，因此光和催化剂是光催化的必要条件。“光催化”定义为:通过催化剂对光的吸收而进行的催化反应(a catalytic reaction involving light absorption by a catalyst or a substrate)。氧化钛(TiO 2 )具有稳定的结构、优良的光催化性能及无毒等特点，是近年研究最多的光催化剂，但是，TiO 2 具有大的禁带宽度，其值为3．2 eV，只能吸收波长A≤387 11111的紫外光，不能有效地利用太阳能，光催化或能量转换效率偏低，使它的应用受到限制。因此，研制新型光催化剂、提高光催化剂的催化活性仍是重要的研究课题]1[。复合掺杂不同半导体，利用不同半导体导带和价带能级的差异分离光生载流子，降低复合几率，提高量子效率，成为提高光催化材料性能的有效方法5]-[2。与一元氧化物如TiO 2 和ZnO等光催化剂相比，复合氧化物光催化剂，如 ZnO- SnO 2TiO 2 -SnO 2 和WO3- TiO 2 等体系具有吸收波长更长和光催化效率更高等特点因而成为研究热点. 一、常用的光催化剂的制备方法（一）水热合成法。热合成反应是在特制的密封容器中（能够产生一定的压力），以水溶液作为反应介质，通过对反应体系加热或接近其临界温度而产生高压，从而进行材料的合成与制备的一种有效方法。（二）溶剂热合成法溶剂热合成技术是在水热法的基础上，以有机溶剂代替水作为介质，采用类似水热合成的原理制备纳米材料，极大的扩展水热法的应用范围。（三）溶胶-凝胶法

钨酸铋制备大全

先超声后水热催化剂材料包括硝酸铋(Bi (NO3)3·5H2 O,AR)、钨酸钠(Na2WO4·2H2O,AR)、乙醇、盐酸、氢氧化钠.制备方法:分别称取一定量的Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O固体,溶解于去离子水中,将其置于超声波发生器中均化. 将处理后的白色沉淀移入到反应罐里,置入不锈钢反应釜中,密封后放入烘箱中于不同的温度反应24h. 水热反应24h后,冷却到室温,得到淡黄色沉淀;将沉淀过滤后放入烘箱中80℃恒温干燥,烘干、研细,得到催化剂. 样品制备本实验采用水热法制备钨酸铋纳米材料,所用原料为Bi(NO3)3 ·5H2O、Na2WO4 ·2H2O和十六烷基三甲基溴化胺(CTAB),均为分析纯。实验步骤如下:称取2. 419g的Na2WO4 ·2H2O和4. 851g的Bi(NO3)3·5H2O溶于100mL去离子水中,用硝酸和氢氧化钠调节溶液的pH值,然后加入一定量的CTAB(分别为0、 0. 02、0. 04、0. 06、0. 08mol/L),搅拌30min后将溶液移入聚四氟乙烯反应罐(填充度约75%),置入不锈钢反应釜中,密封后放入烘箱中于180℃反应24h,然后自然冷却到室温,得到淡黄色沉淀。用水和乙醇洗涤数次,于80℃恒温干燥得到样品。样品制备; 将0.035mol/L 的硝酸铋(分析纯，国药集团化学试剂有限公司产) 及0.0175mol/L的钨酸钠(分析纯，国药集团化学试剂有限公司产)分别溶于30mL 去离子水中，然后将钨酸钠溶液缓慢加入到硝酸铋溶液中，将混合液持续搅拌30min 以确保所有的反应试剂都均匀分散，此时硝酸铋及钨酸钠的最终浓度分别为0.07mol/L和0.035mol/L。用浓HNO3(分析纯，北京化工厂)和NaOH( 分析纯，天津市红岩化学试剂厂)调节溶液的pH值分别为1.2，1.5，2.5，3.5，4.2，7.2，9.5及11.0 。加入 17g/L 的PVP ，溶解完全后将混合液加入到聚四氟乙烯反应釜中，填充度为70% ，密封反应釜，将其放入微波水热反应仪中在200℃保温60min，冷却至室温后取出反应釜中的黄色沉淀物，用去离子水和无水乙醇洗涤，室温下干燥用水热化学反应的方法合成BiOBr粉体称取0.002molBi(NO3)3 ·5H2O溶于少量醋酸中,称取0.002molCTAB溶于50ml 去离子水中,两者在室温下混合搅拌15min,将溶液置于衬有聚四氟乙烯高压釜中(容积50mL),密封后放在烘箱中分别在80、120、160℃下保温2、6、16、24h 后取出。自然冷却到室温,倒出溶液,将分离的沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤至中性,除去杂质如CTAB, NO3- 等,最后60℃干燥8h 利用水热法通过调节溶液pH值和表面活性剂CTAB浓度制备了不同结构与形貌的钨酸铋纳米材料,用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)等测试方法对产物进行了结构与形貌的表征,并研究了不同结构与形貌的钨酸铋样品对甲基橙的可见光催化降解性能。结果表明,在低pH值时样品为Bi2WO6相纳米片,随着pH值的增加,样品中出现了Bi3.84W0.16O6.24相八面体纳米颗粒,高pH值时,样品则为纯Bi3.84W0.16O6.24相八面体颗粒。随着表面活性剂浓度的增加,Bi2WO6纳米片有自组装的趋势,最终形成花瓣状结构。光催化甲基橙实验结果表明不同形貌的钨酸铋样品对甲基橙有不同的催化降解活性,片状Bi2WO6相纳米片高于Bi3.84W0.16O6.24相八面体颗粒。

【CN110180532A】一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910377005.9 (22)申请日 2019.05.07 (71)申请人重庆工商大学地址 400067 重庆市南岸区学府大道19号 (72)发明人董帆　孙明禄　陈鹏　雷奔　李佳芮　冉茂希　 (74)专利代理机构北京弘权知识产权代理事务所(普通合伙) 11363 代理人逯长明　许伟群 (51)Int.Cl. B01J 23/31(2006.01) B01D 53/86(2006.01) B01D 53/56(2006.01) B01D 53/94(2006.01) (54)发明名称一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂及其制备方法，通过氧化石墨烯的加入，在光催化剂中引入了碳原子，进而在光催化剂的价带与导带间同时形成了杂质能级和缺陷中间能级，改变了光生电子的激发传输路径，促进了光生电荷的迁移转化，进而抑制了光生电子-空穴对的复合。同时也扩宽了可见光响应的范围，提高了可见光的利用率，最终使制备的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂提高了对NO 的去除率。此外，本发明实施例示出的制备方法所制备出的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂的原料新颖。权利要求书1页说明书8页附图10页CN 110180532 A 2019.08.30 C N 110180532 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110180532 A 1.一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤： S101：将乙酸加入到水热釜中，得到乙酸溶液； S102：将五水硝酸铋和二水钨酸钠搅拌加入到所述乙酸溶液中，得到含有五水硝酸铋和二水钨酸钠的乙酸溶液； S103：将氧化石墨烯加入到含有五水硝酸铋和二水钨酸钠的乙酸溶液中，在室温下进行磁力搅拌后，将水热釜转移到烘箱中，烘箱对水热釜进行加热，反应完成后冷却至室温，静置沉淀得到第一沉淀物； S104：将所述第一沉淀物转移至离心管，进行离心洗涤，得到第二沉淀物； S105：将第二沉淀物在烘箱中进行干燥，得到氧化石墨烯介导的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂。 2.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法，其特征在于，所述五水硝酸铋与所述二水钨酸钠的摩尔比为2:1。 3.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法，其特征在于，所述离心洗涤用的溶液为去离子水和乙醇，所述离心洗涤包括分别先后用去离子水、乙醇各洗涤两次。 4.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的质量分数为2wt％-10wt％。 5.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法，其特征在于，所述乙酸溶液的体积分数为20％。 6.如权利要求1所述的含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂制备方法，其特征在于，所述烘箱对水热釜进行加热的温度为160℃，反应时间为24小时。 7.一种含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂，其特征在于，所述含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂由权利要求1-6任意一项所述的制备方法制备而成；所述含有氧缺陷的碳掺杂钨酸铋光催化剂在可见光照射的条件下对NO的去除率为25％-40％。 2

三维微纳结构异质结可见光催化剂的制备及催化性能研究

三维微纳结构异质结可见光催化剂的制备及催化性能研究随着社会和经济的发展,抗生素广泛应用在人类医疗、畜牧业和水产养殖等方面,大量的抗生素通过排泄物和废水的方式排放到自然水体中,对环境造成了严重的污染,残留在自然水体中的抗生素随着食物链进入到人体中,损害人们的健康。因此,寻找高效、绿色环保的去除抗生素的方法是非常迫切和必要的。光/光电催化技术是一种潜力巨大的新兴降解技术,具有快速、高效和绿色环保等特点。本文设计和制备了三维牡丹花状CoO@β -Bi₂O₃ Z型异质结材料,三维空心球 V₂O₅@Ni₃V₂O₈异质结材料,三维块状 CoFe₂O₄@ZnFe₂O₄异质结材料,用于四环素类抗生素的光/光电催化降解研究。本文的主要研究内容如下:（1）成功制备三维分级牡丹花状Co O@β -Bi₂O₃ Z型半导体异质结。三维分级的花状形貌有利于入射光在材料表面和内部经过多次反射和散射而被吸收,提高催化剂对可见光的吸收能力,独特的花状形貌具有大的比表面积,暴露丰富的活性位点,有利于提高催化剂的催化性能。 Z型p-n结的形成,不仅可以有效抑制光生电子-空穴对的复合,还可以保留半导体材料突出的氧化能力。在可见光照射下,通过四环素（TC）、金霉素（CTC）、土霉素（OTC）的光催化降解实验对Co O@β-Bi₂O₃的光催化性能进行研究。实验结果证明在120 min内,TC、CTC、OTC的降解效率分别达到86%、84.6%

卤氧化铋基光催化剂的合成及光催化性能

卤氧化铋基光催化剂的合成及光催化性能铋基半导体卤氧化铋（BiOX,X=Cl,Br,I）由于具有良好的光学、电学性能和优异的光催化活性而备受关注。然而,光生电子-空穴对的快速复合限制了它们的光催化效率与实际应用。为了进一步提高BiOX的光催化活性,大量的策略被采用,如:微结构调控、掺杂、晶面工程化、碳材料修饰和形成异质结等。本文采用碳量子点（CQDs）修饰BiOBr和Bi₂WO₆复合BiOCl分别成功制备了 CQDs/BiOBr和Bi₂WO₆/BiOCl复合光催化剂,显著地提高了催化剂的光催化活性,论文还探讨它们光催化活性增强的可能机制。具体的研究内容如下:1.通过用PVP修饰的水热法合成了碳量子点修饰的BiOBr微球。在罗丹明B和环丙沙星水溶液的光催化降解中,结果显示CQDs/BiOBr 的可见光催化活性明显优于纯BiOBr和P25。活性增强的原因归结为催化剂的比表面积增大、光生电子-空穴的传导效率和光捕获性能的提高。本文还探讨了光催化增强机理和考察了催化剂的稳定性。结果显示,CQDs/BiOBr光催化剂具有良好的光催化活性和稳定性。本工作可以给高催化效率和稳定性的CQDs基光催化材料的开发提供有价值的信息。 2.采用一步水热法成功合成了Bi₂WO₆/BiOCl异质结光催化剂,并考察了罗丹明B和四环素光催化降解性能。结果表明,对比于纯的Bi₂WO₆和 BiOCl,Bi₂WO₆/BiOCl光催化剂显著提高了对罗丹明B 和四环素的光催化降解活性。活性增强的原因归结为复合催化剂BET表面积、电子空穴的传导效率的提高。

基于g-C_3N_4传统Ⅱ型异质结和Z型异质结复合光催化剂的构建及其性能研究

基于g-C_3N_4传统Ⅱ型异质结和Z型异质结复合光催化剂的构建及其性能研究光催化技术可以有效地将有机污染物降解转化为CO₂、 H₂O等无机小分子,已成为染料废水处理领域最有前景的绿色技术之一。本文开展了基于石墨相氮化碳（g-C₃N₄）复合光催化剂的制备、表征测试及其光催化降解罗丹明B（RhB）的研究工作,旨在解决g-C₃N₄光催化活性低、光生电子-空穴易复合和太阳能利用率低的问题。（1）利用溶剂热法和高温煅烧法分别制备了中空微球状CdS和块体 g-C₃N₄,然后通过煅烧法成功制得了传统Ⅱ型 CdS/g-C₃N₄异质结光催化剂,并对其晶相结构、表面形态、微观形貌、光电化学特性等进行了系统地研究。并通过 CdS/g-C₃N₄光催化降解RhB研究其光催化活性和稳定性。实验结果表明CdS/g-C₃N₄复合光催化剂具有良好的光催化活性,当CdS掺杂比为0.25 wt%时,CdS/g-C₃N₄复合光催化剂具有最佳的光催化活性,其20 min光催化降解RhB速率常数 (K_obs)约为单体g-C₃N₄的2.1倍。同时4次循环实验后,RhB的降解率依然能达到95%,这表明 CdS/g-C₃N₄复合光催化剂具有良好的光催化稳定性。此外,CdS/g-C₃N₄异质结光催化剂的构建可以有效解决CdS光腐蚀的问题。基于以上表征测试和活性物种捕获实验结果,我们从光

光催化材料的制备及应用

光催化材料的制备及应用孙达材化0912 0920213228 关键词：活性染料;降解;溶胶;凝胶;纳米二氧化钛;光催化摘要：以钛酸丁酯为前驱物，采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型纳米TiO2，用XRD、FT-IR、SEM表征产物的结构和形貌，并研究其在模拟自然光下催化降解活性艳红X-3B的性能。结果表明，该光催化剂的制备条件为6 mL水，40mL无水乙醇，3mL冰乙酸，水解温度为27℃，煅烧温度为500℃。该光催化剂降解活性艳红X-3B 的降解率可达90.09%。制备的TiO2粉体为锐钛矿结构，含有微量杂质，单晶粒径20nm 左右;粉体的分散性较好，一次粒径为200～300nm，虽存在二次团聚，但不严重。自1972年Fujishima A等发现锐钛矿型TiO2的光催化性能以来，TiO2在光催化方面的研究和应用备受关注。TiO2因其特殊的光学和电子特性、良好的化学稳定性、无毒性和低成本，在纺织领域成为降解染料及助剂、制备抗菌及抗紫外纺织品的一种理想材料。但TiO2的禁带宽度为3.2eV左右，通常需要在紫外光(100～400nm)照射下才能激发产生光生电子和空穴，从而限制了其在自然光下的应用。因此，将TiO2的光响应效果拓展到可见光范围(400～780nm)，极大地提升其光催化效率，已经成为近年来国内外光催化研究的主要方向和热点。目前，通常采用金属离子掺杂、贵金属沉淀、表面光敏化、非金属掺杂、半导体复合等方法来制备可见光响应型光催化材料。但通过以上方法向催化剂中掺入某些有色离子，将导致催化剂在使用过程中产生二次污染、影响基材颜色等问题。为此，解决光催化剂的“显色”问题也十分重要。本项目探索了无需离子掺杂，采用溶胶-凝胶法直接制备自然光响应型TiO2光催化剂的新方法，以避免催化剂的“显色”作用，提高其在自然光光照条件下的分解功效，开发更加广阔的应用领域。 1 光催化材料的制备 1．1 试剂与仪器试剂钛酸丁酯、冰乙酸、无水乙醇、硝酸(均为分析纯，成都科龙化工试剂厂)，活性艳红X-3B(张家港市化工五厂),去离子水(一次蒸馏，由四川大学设备处提供)。仪器 X射线衍射仪(日本Rigaka 公司)，Nicolet红外光谱仪( FT-IR，美国热电尼高力仪器公司)，FESEM S4800 场发射扫描电镜(日本Hitachi公司)，DJ-1 型电动搅拌器(金坛市环保仪器厂),01-1型热风干燥烘箱(上海仪器总厂) ，4-10 型马弗炉(上海光地仪器设备有限公司)，79-2双向磁力搅拌器(金坛市医疗仪器厂)，模拟自然光源降解反应装置(自制,光源为冷色光Philips 节能灯,功率24 W，波长350～650nm),721N型可见-分光光度计(上海光地仪器设备有限公司)

钨酸铋及其复合材料的制备和对有机染料光降解性能研究

钨酸铋及其复合材料的制备和对有机染料光降解性能研究随着人类社会的快速发展,工业化进程的不断加快,产生的生活垃圾和工业废水也越来越多,如未经处理直接排放,会对生态环境造成严重的破坏,影响人们的生活质量。因此,对污水的治理一直是国内外学者研究的热门课题之一。光催化技术作为一个处理环境污染和解决能源短缺的有效手段,因其经济高效、绿色环保的优点,而广泛应用于污水处理中。因此,寻求并开发合适的光催化剂便成为了焦点。近年来,铋系半导体因其独特的结构和优良的性能一直活跃在该领域。其中,钨酸铋（Bi₂WO₆）因其具有带隙窄、成本低、稳定性高等特点被广泛研究。然而,Bi₂WO₆也和大部分半导体光催化剂一样,在单独使用时量子效率低,而且对太阳能利用率也低,大大限制了其在降解废水中有机物方面的应用。本论文采取形貌调控和构建异质结两种方法对 Bi₂WO₆进行优化、改性,并对合成的样品进行各项表征,探究其在可见光照射下对有机染料的光降解性能,主要工作内容和成果如下。 1.采用水热法选用四种不同的溶剂成功制备了四种 Bi₂WO₆,扫描电镜（SEM）结果显示,四种 Bi₂WO₆的形貌各不相同。由此可见,通过改变溶剂,可以控制Bi₂WO₆的形貌,从而得到具有光催化活性高的 Bi₂WO₆。同时,对制得的Bi₂WO₆分别进行X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-vis DRS）、光致发光

MOF半导体异质结的构建及其光催化性能研究

MOF/半导体异质结的构建及其光催化性能研究金属-有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs),也表示为多孔配位聚合物(PCP),是一类由金属离子/团簇和有机配体通过配位键自组装组成周期性的、网络结构的、多孔性的固态晶体材料。这类材料由于其高孔隙率、规则和可调的孔结构以及高比表面积等特殊的物理化学性质,已引起人们对其在选择性气体吸附分离,储氢,化学传感,多相催化,和药物输送等方面广泛的关注。 MOFs的次级结构单元是金属氧簇结构,能表现出类似半导体的行为,因此近年来其在光催化领域中引起了广大科研人员的广泛关注。其在光生电子空穴的的有效分离上具有独特的优势,但存在带隙较宽等缺陷。因此,本论文在MOFs片和W18O49纳米线的合成基础上,设计构建了2种MOFs/半导体异质结及其复合材料,用于光催化研究。具体研究内容如下:1)在Cd-MOF纳米片合成的基础上,采用原位硫化的方法,温和条件下,制备了 CdS/Cd-MOF二元异质结构复合材料,并应用于光催化制氢。实验结果表明,由于独特的异质结构和高效的电荷分离效率以及传输特性,CdS/Cd-MOF纳米片在没有额外的Pt助催化剂负载的情况下,在可见光照射(λ>420nm)下,产氢速率高达4927μmol-1g-1,是纯CdS纳米粒子的25倍。同时,具有出色的稳定性和可再循环性。反应20h后,其产氢速率没有显著下降。这种原位构建二元片状光催化剂的方法,为设计合成先进的2D复合催化材料开辟了新的途径。 2)首先通过溶剂热法成功制备了具有高纵横比的W18049纳米线,再通过表面活性剂修饰的方法,将溶剂热法合成的W18049纳米线表面用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)进行改性,在纳米线表面均匀生长尺寸约为20nm的金属有机框架

Bi2WO6／WO3／C异质结型复合光催化剂的制备及其性能

第45卷第1期2017年1月硅酸盐学报Vol. 45，No. 1 January，2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.360docs.net/doc/666397077.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.01.13 Bi2WO6/WO3/C异质结型复合光催化剂的制备及其性能刘成，杨占旭 (辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001) 摘要：乙二胺插层H2WO4并经高温碳化后，水热条件下与Bi2WO6复合，制备了Bi2WO6/WO3/C异质结光催化剂。采用X 射线粉末衍射仪、紫外–可见漫反射光谱)，扫描电子显微镜对样品进行表征。以罗丹明B为目标降解物，考察了光催化剂的催化性能。结果表明：Bi2WO6/WO3/C异质结光催化剂性能明显优于纯Bi2WO6和WO3/C。这是由于异质结的存在，抑制了光生电子与空穴的复合；此外，光催化剂低的导带电势，也有利于光催化活性的提高。关键词：钨酸铋；异质结；罗丹明B；光催化中图分类号：O644 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)01–0090–06 网络出版时间：网络出版地址： Preparation and Performance of Bi2WO6/WO3/C Heterojunction Photocatalysts LIU Cheng, YANG Zhanxu (College of Chemistry, Chemical and Environment Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun, Liaoning 113001, China) Abstract: After intercalated by ethylenediamine, H2WO4 was mixed with Bi2WO6 under hydrothermal conditions to prepare Bi2WO6/WO3/C heterojunction photocatalysts. The Bi2WO6/WO3/C heterojunction photocatalyst samples as-synthesized were characterized by X–ray powder diffraction, ultraviolet–visual diffuse reflectance spectroscopy and scanning electron microscopy, respectively. The photocatalytic activity of the Bi2WO6/WO3/C heterojunction photocatalysts was investigated with Rhodamine B as a target degradation material. The results show that the photocatalytic activity of Bi2WO6/WO3/C heterojunction photocatalysts is superior to that of pure Bi2WO6 or WO3/C. The formation of heterojunction in Bi2WO6/WO3/C can suppress the recombination of the photogenerated electron–hole pairs, which results in an increase of photocatalytic activity. In addition, the lower conduction–band edge of Bi2WO6/WO3/C heterojunction photocatalysts also plays a constructive role in the enhanced photocatalytic efficiency. Keywords: bismuth tungstunate; heterojunction; Rhodamine B; photocatalytic 半导体光催化剂由于在能源及环境方面的巨大应用前景而受到广泛关注[1–2]。许多有机污染物在光催化剂存在下，利用太阳光和空气可直接分解为CO2和H2O[3–6]。在半导体光催化剂中，三氧化钨(WO3)因其禁带宽度较窄(2.5~2.8 eV)、能响应可见光等特点而倍受人们青睐[7–9]。然而，WO3半导体存在电子传输能力较弱、导带位置低以及光生电子与空穴的再复合等缺点，限制了其广泛应用[10–12]。鉴于此，研究者采用了多种方法对其进行改性。目前，采用不同半导体进行复合成为一种有效的改性方法[13–17]。在不同半导体复合体系中，钨酸铋(Bi2WO6)禁带宽度约为2.7 eV，能与WO3很好的匹配，形成n–n异质结，具有优异的光催化性能[16,17]。此外，碳材料优良的导电性能，能有效地迁移光生电子，可进一步提高复合光催化剂的光催化活性。Dai等[18]利用水热法将Bi2MoO6包覆在碳纳米管表面，显著降低了光生电子与空穴的复合几率，光降解甲基蓝效率明显高于纯Bi2MoO6。Li等[19]采用水收稿日期：2016–03–30。修订日期：2016–06–20。基金项目：国家自然科学基金项目(21401093);辽宁省高等学校优秀科技人才支持计划(LR2015036)资助项目。第一作者：刘成(1988–)，男，硕士研究生。通信作者：杨占旭(1982–)，男，博士，副教授Received date:2016–03–30. Revised date: 2016–06–20. First author: LIU Cheng (1988–), male, Master candidate. E–mail: chengl1027@https://www.360docs.net/doc/666397077.html, Correspondent author: YANG Zhanxu(1982–), male, Ph.D., Associate Professor E–mail: zhanxuy@https://www.360docs.net/doc/666397077.html,

含铋化合物光催化剂研究

论坛/ Forum 文|刘超君徐悦华李鑫光催化反应利用半导体光催化剂在光照下产生光生电子和空穴，进一步引发一系列的氧化和还原反应，具有节能和环境友好等优点，在降解有机污染物、选择性氧化反应等方面有很广阔的应用前景。TiO 2以其无毒、化学稳定性好、氧化能力强、无二次污染等优点成为理想的光催化剂，但其禁带宽度3.2eV，仅能吸收波长小于387nm 的紫外光，在太阳光谱中仅占4%~6%，太阳光利用率低。为了有效地利用太阳光，寻求廉价、环境友好并具有高活性的可见光光催化剂将是光催化技术进一步走向实用化的必然趋势。目前在这方面的研究工作主要集中于两个方向，一是对TiO 2进行掺杂改性以改善其光催化活性；二是开发非二氧化钛光催化剂，使其能被可见光激发，且具有高的光催化活性，提高太阳光的利用率。因此，含铋化合物光催化剂正是在这样的背景下被研究开发，并取得了一系列重大成果。氧化铋催化剂 Bi 2O 3具有很多的优良特性，比如：有很大的禁带宽度变化（2~3.96eV），这是由于Bi 2O 3有5种不同的晶体结构，它的电导率变化范围可以超过5个数量级；有很高的折射率和介电常数，除此以外还有好的光导性。Bi 2O 3粉体同TiO 2类似，当受到能量大于其带隙的光照射时，会产生导带电子和价带空穴。近年来，有报道用多元醇介质法和氨水沉淀法制备的Bi 2O 3纳米粒子的光催化活性均高于商品Bi 2O 3纳米粒子。 Zhang 等 [1] 在超声波的作用下合成粒径为40~100nm 的Bi 2O 3光催化剂，在可见光照射下（λ>400nm），100min 后甲基橙的降解率为86%，比微米级的Bi 2O 3和TiO 2（P25）两者的催化性能都要好。He 等采用溶胶-凝胶法合成Bi 2O 3，不同的温度下得到正方晶型和单斜晶型的Bi 2O 3，实验结果表明在550℃的煅烧温度下得到的四方晶型氧化铋的催化性能最好，3.5h 后罗丹明B 完全分解。因单独使用Bi 2O 3的催化效果不理想，所以研究者很少单独利用Bi 2O 3作为催化剂，一般都是Bi 2O 3与其它化合物复合。如用溶胶-凝胶法制备的Bi 2O 3-TiO 2复合薄膜，在太阳光下，Bi 2O 3-TiO 2复合薄膜光催化降解活性艳红X-3B 的活性高于纯TiO 2。卤化氧铋光催化剂卤化氧铋（BiOX，X=F、Cl、Br、I）是一种新型的半导体材料，其具有独特的电子结构、良好的光性能和催化性能，因此卤化氧铋成为光催化剂研究的一个新方向。黄富强课题组用水解方法合成了BiOCl 粉末，BiOCl 是第一种被用为光催化剂的卤氧化物，循环3次降解甲基橙溶液的实验结果表明，每次其光催化性能都优于P25。该课题组又用软化学方法合成了xBiOB-(1-x)BiOI、xBiOP(1-x)-BiOCl 等化合物，实验证明它们都具有很高的催化活性，都能很好地响应可见光。Meng 等[2]用水热法合成片状的BiOBr 光催化剂，pH 为4.5时，在可见光照射下，120min 甲基橙的降解率达到96%，这表明BiOBr 具有很高的光催化性能。而且循环5次降解，BiOBr 仍稳定且活性不变。铋的含氧酸盐光催化剂 1. 钛酸铋光催化剂周静涛课题组在研究Bi 掺杂改性TiO 2时偶然发现，钛酸铋具有较高的光催化性能，是一种很有前途的新型光催化剂。研究表明，几种不同晶相的钛酸铋Bi 4Ti 3O 12、 Bi 2Ti 2O 7、 Bi 12TiO 20的纳米粉体光催化剂有着较高的光催化性能。与TiO 2相比，Bi 4Ti 3O 12、Bi 12TiO 20有着更宽的光响应范围和更高的光催化效率。在它们的结构中均存在TiO 6八面体或TiO 4四面体，含铋化合物光催化剂研究寻求廉价、环境友好并具有高活性的可见光光催化剂是光催化技术走向实用化的关键。本文阐述了氧化铋、卤化氧铋、铋的含氧酸盐及其改性等含铋可见光光催化剂的制备与光催化性能的研究情况。世界有色金属 2009年第9期 64

BiOI基光催化材料的制备及其光催化性能研究

BiOI基光催化材料的制备及其光催化性能研究光催化技术是近些年发展起来的一门技术,在环境治理方面有着非常广阔的应用前景,拥有高光催化降解活性的半导体光催化材料一直是人们探究的热点话题,铋基半导体光催化剂拥有适合的禁带宽度和特别的层状结构等一系列特点,因此是人们经常研究的光催化材料之一,尤其是卤氧化铋具有特殊的层状结构和较高的化学稳定性,但是铋基光催化剂也有很多缺陷,比如带隙比较宽,对可见光的利用率较低、电子空穴的复合率高、比表面积小,对污染物的吸附性能差等一系列缺点,所以需要在铋基光催化剂的基础上进行进一步的改性才能满足实际的生活应用。本论文主要是针对BiOI基半导体光催化剂进行改性研究,主要开研究工作包括以下三个方面:一是成功制备出BiOI/BiOIO₃异质结光催化剂,提高了电子-空穴对的分离效率和对污染物的吸附效率,从而提升了 BiOIO₃的光催化性能;二是通过研磨法在常温条件下可控备出不同形貌的卤氧化铋BiOX（X=I,Cl,Br）光催化剂并研究了其光催化性能;三是通过负载不同含量的Ag来提升BiOI的光催化性能。（1）在常温下首先通过化学沉积法制备BiOI/BiOIO₃混合半导体光催化剂,实验主要是通过调控BiOI的含量合成出不同摩尔比的混合光催化剂,随着混合光催化剂中BiOI含量的提高,与纯BiOIO₃相比发现,晶体的衍射峰和形貌并未发生变化,但是样品的颜色逐渐加深,禁带宽度逐渐减小,通过形成混合光催化剂,有效的改变了BiOIO₃的带隙结构,缩小了禁带宽度,扩展了BiOIO₃的光吸收范围,摩尔比为1:1的混合光催化剂与纯BiOIO₃相比,在可见光下降解罗丹明B的效率提高了 4.5倍;进一步将室温条件下合成的摩尔比为1:1的混合光催化剂进行水热反应,水热反