摘要
将两种具有合适能带结构的半导体结合起来构建异质结构,可以有效地拓宽材料的光响应范围,提高光催化性能。因此,采用简单的两步水热法制备了BiO2-x/ZnWO4复合材料,利用XRD、SEM和UV-vis DRS等表征研究了BiO2-x/ZnWO4的结构、形貌和光学性能,并在可见光下对四环素的光催化降解性能进行了考查。研究结果显示:借助BiO2-x和ZnWO4的协同作用,光生载流子得到有效分离,光吸收能力显著增强。可见光照90 min后,复合材料对四环素的光降解效率为86.04%,光响应范围和光催化活性均优于单体BiO2-x和ZnWO4,且该材料具有良好的稳定性。捕获实验证实,复合材料中的空穴h+和超氧自由基O2-是光催化过程中的主要活性物质,而羟基自由基OH是次要活性物种,其作用大小依次是h+ > O2- > OH。通过捕获实验和ESR结果,推断出BiO2-x/ZnWO4复合材料的电子转移机制为Z型异质结。
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