研磨-煅烧法制备WO3/ZnS异质结光催化剂及其光催化性能

摘要

采用研磨-煅烧法在ZnS中复合不同含量的WO3(0.5％～8％,质量分数),形成WO3/ZnS异质结光催化剂,利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、红外光谱(FT-IR)、光电子能谱(xPs)和光致发光谱(PL)等对合成的样品进行了表征;考察不同WO3含量样品对ZnS的结晶度、比表面积、表面羟基、光吸收性能的影响,并以λ=254 nm的紫外光为光源,评价该催化剂光催化降解酸性橙Ⅱ的活性,考察WO3复合对WO3/ZnS样品光催化性能的影响.结果表明:WO3的复合可抑制ZnS晶粒在煅烧过程中的长大,同时提高催化剂的比表面积和催化剂表面的羟基数量,并能有效地抑制光生电子与空穴的复合.当复合1％WO3(质量分数),所制备的WO3/ZnS催化剂的活性最高,比纯ZnS的活性提高了1.8倍.其原因是复合样品具有较好的组织结构的性能,同时,形成的WO3/ZnS异质结有利于光生电子与空穴的分离,从而显著提高光催化剂的脱色活性和稳定性.