多层级花状W掺杂BiVO4的水热法制备与光催化性能

摘要

以Bi(NO3)3、Na3 VO4、Na2 WO4为原料,以SDS为结构导向剂,采用水热法制备了W掺杂BiVO4.利用XRD、SEM、TEM、HRTEM以及紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)对样品进行结构、形貌及光吸收性能分析.结果表明:W掺杂单斜相BiVO4具有由纳米片组装而成的多层级花状结构,这种结构具有较大的比表面积,可增加样品对光的吸收.SDS在BiVO4(100)晶面的选择性吸附是花状结构形成的关键原因.W掺杂能有效提高BiVO4的光催化活性,当W掺杂浓度为2.5％时,样品对MB的光催化活性最高.这是因为当适量的W离子进入BiVO4晶格并实现V位替代后,导致BiVO4发生晶格畸变,增大了BiVO4内电势,并在BiVO4的禁带内引入了施主能级,促进了BiVO4光生电子与空穴的分离,提高了BiVO4的量子效率.