[發明專利]一種Bi₂WO₆-BaTaO₂N復合光催化劑及其制備方法無效

申請號：	201310644494.2	申請日：	2013-12-05
公開（公告）號：	CN103611558A	公開（公告）日：	2014-03-05
發明（設計）人：	呂華;劉玉民;湯海波;李紫金;李爽;丁志偉	申請（專利權）人：	河南師范大學
主分類號：	B01J27/24	分類號：	B01J27/24
代理公司：	新鄉市平原專利有限責任公司 41107	代理人：	路寬
地址：	453007 ***	國省代碼：	河南;41
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種 bi sub wo batao 復合光催化劑及其制備方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于無機環保光催化材料技術領域，具體涉及一種Bi₂WO₆-BaTaO₂N復合光催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著社會發展和工業的進步，各種有毒、有害污染物在空氣、水和土壤等環境中不斷積累和轉移，嚴重破壞了生態平衡，同時也危害著人類的健康。近年來，利用納米半導體光催化降解有機污染物具有效率高、能耗低、反應條件溫和、適用范圍廣和二次污染少等優點，引起越來越多的研究者的重視。與傳統的焚燒、生物降解等方法相比，光催化技術效率高、實用，且二次污染少，是一種治理環境污染物的有效途徑。

傳統的光催化材料如TiO₂、ZnO等只能吸收紫外光，光譜響應范圍窄，限制了它們的實際應用。為了充分利用豐富的太陽能，研究在可見光下具有高活性的光催化材料具有重要的實際意義。Bi₂WO₆是一種新型的具有可見光響應的光催化材料，其禁帶寬度為2.8?eV，能吸收波長小于442?nm的可見光，是一種具有高性能的可見光光催化材料。然而，Bi₂WO₆光催化劑光激發后產生的空穴和電子復合的幾率高，量子效應低，光催化活性低。因此，提高其光量子效率和光催化活性成為光催化學科研究的重點和難點。

BaTaO₂N是一種過渡金屬氧氮化物，由于二價氧元素部分被電負性較小的三價氮元素取代，金屬陽離子或多或少被還原，晶體結構發生變化，BaTaO₂N因而表現出新的光、電、磁,?力學性能。研究表明，BaTaO₂N的禁帶寬度為2.0?eV，能吸收波長小于620?nm的可見光，是一種具有可見光響應能力的光催化材料。為了提高Bi₂WO₆光量子效率，將其與具有理想帶隙的BaTaO₂N相復合，利用兩種半導體之間的能級差能使光生截流子由一種半導體微粒的能級注入到另一種半導體的能級上，使電荷有效分離，是提高Bi₂WO₆太陽能利用率和光量子效率的有效途徑。Bi₂WO₆光催化劑的導帶電勢E_CB=0.46?eV，價帶電勢E_VB=3.26?eV，而BaTaO₂N光催化劑的導帶電勢E_CB=-0.44?eV，價帶電勢E_VB=1.56?eV。在Bi₂WO₆-BaTaO₂N復合半導體中，BaTaO₂N的導帶電勢更負，光生電子容易從能級低的BaTaO₂N導帶遷移到能級高的Bi₂WO₆導帶上，同時，Bi₂WO₆的價帶電勢更正，光生空穴容易從能級高的Bi₂WO₆價帶遷移到能級低的BaTaO₂N價帶上，從而提高光生電荷的分離效率，擴展了Bi₂WO₆的光譜響應范圍。