Page 156 - 《精细化工》2021年第11期

·2302· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

状。图 2b~d 分别为 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜的表面 Vis 光谱和光学带隙图如图 4 所示。从图 4a 可以看
出，WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 薄膜的吸收谱线产生明显的红
SEM 图，可以发现 Bi 2 WO 6 样品成花状生长在 WO 3
薄膜表面，且随溶剂热反应时间延长，附着在 WO 3 移，表明 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜可提高太阳光利用
表面的 Bi 2 WO 6 材料沉积量增多。图 3a~d 分别为 率，从而使光谱的响应范围得到拓展。从图 4b 可以
WO 3 纳米片薄膜和溶剂热反应不同时长的 WO 3 / 看出，WO 3 薄膜的带隙宽度约为 2.75 eV，WO 3 /
Bi 2 WO 6 复合薄膜的截面 SEM 图。结果发现，WO 3 Bi 2 WO 6 复合薄膜的带隙宽度约为 2.59 eV，表明
薄膜的厚度约为 0.81 µm；WO 3 /Bi 2 WO 6 -6 厚度约为 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜带隙宽度变窄。这可能是由
8.47 µm；WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 厚度约为 8.56 µm；WO 3 / 于 WO 3 与 Bi 2 WO 6 之间形成了异质结结构 [22] ，造
Bi 2 WO 6 -10 厚度约为 8.64 µm。与单一 WO 3 纳米薄 成 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜与单一 WO 3 相比有效地减
小了带隙，并拓宽了在可见光区域的吸收范围。
膜相比，随溶剂热反应时长的增加，花状 Bi 2 WO 6
材料的颗粒厚度变大，但 Bi 2 WO 6 材料的附着并没
有破坏原有 WO 3 纳米片状结构，Bi 2 WO 6 样品从无
定形态粒子到颗粒聚集态，最后生成花状结构，这
与文献[27-29]的实验结果相同。

图 2 WO 3 （a）、WO 3 /Bi 2 WO 6 -6（b）、WO 3 /Bi 2 WO 6 -8（c）
WO 3 /Bi 2 WO 6 -10（d）薄膜的表面 SEM 图
Fig. 2 SEM images of the surface of WO 3 (a), WO 3 /Bi 2 WO 6 -
6 (b), WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 (c) and WO 3 /Bi 2 WO 6 -10 (d)
thin films

图 4 WO 3 纳米片薄膜与 WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 复合薄膜的
UV-Vis 谱图（a）和带隙图（b）
Fig. 4 UV-Vis spectra (a) and band gap diagrams (b) of
WO 3 thin film and WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 composite thin
film

2.4 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜的光电化学性能
WO 3 纳米片薄膜和 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜的光
电流性能如图 5a 所示。可以看到，在偏置电压为
1.5 V 时不同样品间的差异最大，WO 3 纳米片薄膜的
2
光电流密度为 0.74 mA/cm ，WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜

的光电流密度均高于单一 WO 3 纳米片薄膜的光电
图 3 WO 3 （a）、WO 3 /Bi 2 WO 6 -6（b）、WO 3 /Bi 2 WO 6 -8（c）
流密度，其中溶剂热反应时长为 8 h 的 WO 3 /Bi 2 WO 6
WO 3 /Bi 2 WO 6 -10（d）薄膜的截面 SEM 图 2
Fig. 3 SEM images of the section of WO 3 (a), WO 3 / 复合薄膜样品的光电流密度最高，为 1.22 mA/cm ，
Bi 2 WO 6 -6 (b), WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 (c) and WO 3 /Bi 2 WO 6 - 溶剂热反应时长为 6 和 10 h 的 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄
10 (d) thin films 2
膜的光电流密度分别为 1.13 和 0.91 mA/cm 。结果
2.3 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜的 UV-Vis 光谱分析 表明，WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜与单一 WO 3 纳米片薄
WO 3 纳米片薄膜和 WO 3 /Bi 2 WO 6 -8 薄膜的 UV- 膜相比具有更高的光电流性能。