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具有氧空位BixWO6(1.81≤ x≤ 2.01)的第一性原理计算和光催化性能研究

何金云 彭代江 王燕舞 龙飞 邹正光

具有氧空位BixWO6(1.81≤ x≤ 2.01)的第一性原理计算和光催化性能研究

何金云, 彭代江, 王燕舞, 龙飞, 邹正光
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  • 为了探索影响Bi2WO6光催化性能的内在机制,采用密度泛函理论(DFT)计算和实验研究了非化学计量和氧空位对Bi2WO6晶体结构、电子结构和显微结构的影响.采用溶剂热法合成了具有氧空位的非化学计量BixWO6(x=1.81,1.87,1.89,1.92,2.01)光催化剂.DFT计算结果表明,氧空位的存在可显著减小Bi2WO6的带隙,有利于光生电子的生成.实验结果表明,当Bi元素的含量小于化学计量比时,Bi2WO6的晶体结构发生了微小变形,Bi元素含量对Bi2WO6的显微结构影响不大,但会影响产品氧空位的含量和光吸收性能,并有效抑制电子空穴的复合.Bi1.89WO6产品的光催化性能最佳,可见光照射180 min后,可降解98%的罗丹明B.采用适当方法,使产品具有氧空位和非化学计量是获得高光催化活性材料的一种有效方法.
      通信作者: 彭代江, pengdj@glut.edu.cn;wangyw@glut.edu.cn ; 王燕舞, pengdj@glut.edu.cn;wangyw@glut.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51662005)和广西自然科学基金(批准号:2016GXNSFAA380101)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-23
  • 修回日期:  2017-12-25
  • 刊出日期:  2018-03-20

具有氧空位BixWO6(1.81≤ x≤ 2.01)的第一性原理计算和光催化性能研究

  • 1. 桂林理工大学, 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 桂林 541004;
  • 2. 桂林理工大学, 广西建筑新能源与节能重点实验室, 桂林 541004;
  • 3. 桂林理工大学环境科学与工程学院, 桂林 541004
  • 通信作者: 彭代江, pengdj@glut.edu.cn;wangyw@glut.edu.cn ; 王燕舞, pengdj@glut.edu.cn;wangyw@glut.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51662005)和广西自然科学基金(批准号:2016GXNSFAA380101)资助的课题.

摘要: 为了探索影响Bi2WO6光催化性能的内在机制,采用密度泛函理论(DFT)计算和实验研究了非化学计量和氧空位对Bi2WO6晶体结构、电子结构和显微结构的影响.采用溶剂热法合成了具有氧空位的非化学计量BixWO6(x=1.81,1.87,1.89,1.92,2.01)光催化剂.DFT计算结果表明,氧空位的存在可显著减小Bi2WO6的带隙,有利于光生电子的生成.实验结果表明,当Bi元素的含量小于化学计量比时,Bi2WO6的晶体结构发生了微小变形,Bi元素含量对Bi2WO6的显微结构影响不大,但会影响产品氧空位的含量和光吸收性能,并有效抑制电子空穴的复合.Bi1.89WO6产品的光催化性能最佳,可见光照射180 min后,可降解98%的罗丹明B.采用适当方法,使产品具有氧空位和非化学计量是获得高光催化活性材料的一种有效方法.

English Abstract

参考文献 (30)

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