Page 158 - 《精细化工》2021年第11期

·2304· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

图 8 为 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜的光电催化原理 范围。
图。WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜在模拟可见光照射下产 （3）通过对 WO 3 纳米片薄膜和 WO 3 /Bi 2 WO 6
生电子-空穴对，光生电子从 Bi 2 WO 6 的导带转移到 复合薄膜进行光电流测试、光电催化测试和交流阻
WO 3 的导带，空穴从 WO 3 的价带转移到 Bi 2 WO 6 抗测 试结 果分 析， 与单一 WO 3 薄膜 相比 ，
的价带。同时施加外部电压，加速了光生电子和空 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜提高了光电流和光电催化性
穴的有效分离，从而提高光催化性能。 能，降低了复合薄膜内部的电子阻抗，且反应时长
为 8 h 的 WO 3 / Bi 2 WO 6 复合薄膜具有最佳的光电化
2
学性能，其光电流密度为 1.22 mA/cm ，对 MB 的光
电催化降解效率为 58.6%。
（4）WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜在催化领域潜力巨
大，也为 WO 3 /金属钨酸盐材料的进一步理论研究提
供了参考。

参考文献：
[1] HOSSEINI M, SEFIDI P, AYDIN Z, et al. Toward enhancing the
photoelectrochemical water splitting efficiency of organic acid doped
polyaniline-WO 3 photoanode by photo-assisted electrochemically
reduced graphene oxide[J]. Electrochimica Acta, 2020, 333: 1-35.
[2] ZHANG L J, HAO X Q, LI Y B, et al. Performance of WO 3/g-C 3N 4
heterojunction composite boosting with NiS for photocatalytic
图 8 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜光电催化原理图 hydrogen evolution[J]. Applied Surface Science, 2020, 499: 1-11.
Fig. 8 Schematic illustration of photoelectrocatalysis [3] YE S S, CHEN Y X, YAO X L, et al. Simultaneous removal of
mechanism of WO 3 /Bi 2 WO 6 composite films organic pollutants and heavy metals in wastewater by
photoelectrocatalysis: A review[J]. Chemosphere, 2020, 128503(273):
通过对光电流测试、光电催化测试和交流阻抗 1-12.
[4] ZHU Z F, YAN Y, LI J Q. Synthesis of flower-like WO 3/Bi 2WO 6
测试结果进行分析，可以发现 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄 heterojunction and enhanced photocatalytic degradation for
膜与单一 WO 3 纳米片薄膜相比，光电流密度和光电 Rhodamine B[J]. Micro & Nano Letters, 2015, 10(9): 460-464.
[5] BU X Y (卜鑫焱), HUANG Q L (黄权龙), ZHAO X L (赵西连),
催化降解效率都得到提高；溶剂热反应时长 8 h 的
et al. Photocatalytic degradation of bisphenol A in WO 3/C/Ag 3PO 4
WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜具有最佳的光电流密度和光 composite materials[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2021, 38(3):
496-503.
电催化降解效率。这可归因于：首先，WO 3 /Bi 2 WO 6
[6] ZENG Q Y, LAI L, GAO Y W, et al. A self-sustaining monolithic
复合薄膜与单一 WO 3 薄膜相比，光谱响应范围产生 photoelectrocatalytic/photovoltaic system based on a WO 3/BiVO 4
明显红移（图 4），使太阳光的利用率增加，提高 photoanode and Si PVC for efficiently producing clean energy from
refractory organics degradation[J]. Applied Catalysis B:
了光电化学性能；其次，WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜界 Environmental, 2018, 238: 309-317.
面处形成了异质结结构（图 8），增强了光生电子- [7] LONG M C, CAI W M, HORST K. Photoelectrochemical properties
of nanocrystalline Aurivillius phase Bi 2MoO 6 film under visible light
空穴对的分离，降低了复合材料内部电子阻抗（图 irradiation[J]. Chemical Physics Letters, 2008, 461(1/2/3): 102-105.
7），使得 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜的光电流和光电催 [8] YANG L (杨莉), LI R Z (李润泽), ZHANG L (张黎), et al.
Preparation of cluster-shaped g-C 3N 4/Bi 2MoO 6 microspheres and
化性能增强；最后，WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜与单一 photocatalytic degradation of simulated dye wastewater[J]. Fine
WO 3 薄膜相比，可能增加了与混合电解质溶液接触 Chemicals (精细化工), 2021, 38(5): 1030-1037.
[9] SHARMA S, BASU S. Highly reusable visible light active
的反应位点，提高了光电化学性能（图 2、3），但 hierarchical porous WO 3/SiO 2 monolith in centimeter length scale for
生长时间过长使得 Bi 2 WO 6 材料在 WO 3 材料的表面 enhanced photocatalytic degradation of toxic pollutants[J].
Separation and Purification Technology, 2020, 231: 1-10.
沉积更多，膜厚增加，导致有效反应位点减少，使
[10] YAZDANBAKHSH A, ESLAMI A, MASSOUDINEJAD M, et al.
得光电化学性能降低（图 5）。综合考虑光电流和 Enhanced degradation of sulfamethoxazole antibiotic from aqueous
光电催化性能，确定溶剂热生长时长为 8 h 的 solution using Mn-WO 3/LED photocatalytic process: Kinetic,
mechanism, degradation pathway and toxicity reduction[J]. Chemical
Bi 2 WO 6 薄膜性能最佳。 Engineering Journal, 2020, 380: 1-15.
[11] KANGKUN N, PONCHIO C. Photoelectrodeposition of BiVO 4 layer
3 结论 on FTO/WO 3 photoanodes for highly efficient photoelectrocatalytic
chemical oxygen demand sensor applications[J]. Applied Surface
Science, 2020, 526: 1-30.
（1）通过水热法结合溶剂热法成功制备 WO 3 [12] YI B Y, WEI T, LIANG L M. Photoelectrodeposition of BiVO 4 layer
纳米片薄膜和 WO 3 /Bi 2 WO 6 复合薄膜。 on FTO/WO 3 photoanodes for highly efficient photoelectrocatalytic
chemical oxygen demand sensor applications[J]. Applied Surface
（2）与 WO 3 纳米片薄膜相比，WO 3 /Bi 2 WO 6 复 Science, 2020, 526: 1-9.

合薄膜的带隙宽度变窄，拓宽了可见光区域的吸收 （下转第 2311 页）