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Bi2WO6@TiO2纳米线复合催化剂的制备及光催化性能研究摘要在半导体光催化降解技术发展的几十年里，TiO2作为应用和研究最为广泛的半导体之一，却存在较低的光量子效率且仅能响应紫外光等缺点，所以提高TiO2光催化能力并制备可见光响应的高效光催化剂是当前半导体光催化领域的研究重点。为此，本文从抑制光生载流子复合和拓宽光谱响应范围入手，先对TiO2进行形貌改性，制备了TiO2纳米线(TNWS)，再与窄带隙半导体Bi2WO6(BWO)复合，使其能响应可见光，制备了Bi2WO6@TiO2纳米线复合催化剂(BWO-TNWS)，形成有效的异质结结构来提高光生载流子分离效率，进而提高光催化性能。本文以钛酸丁酯为钛源，通过浓碱水热法制备TNWS，通过水热法制备了BWO-TNWS复合催化剂，采用X-射线衍射分析(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜分析(TEM)，紫外-可见吸收光谱分析(UV-Vis)，光致发光光谱(PL)，以及交流阻抗谱(EIS)等手段对所制备的催化剂进行表征分析，通过光催化降解罗丹明B(RhB)和苯酚溶液，考察了催化剂制备工艺条件和光催化体系对催化剂降解性能的影响。分析复合催化剂的各个测试结果，可得出以下结论：所制备的催化剂中TNWS是以锐钛矿相形式存在，直径在80nm左右，BWO以正交晶系存在，粒径分布在30~40nm左右。BWO均匀分散在TNWS上，并在可见光区有明显吸收。BWO-TNWS复合催化剂的PL光谱的荧光强度低于单一的TNWS 和BWO，实现了光生电子和空穴的分离。EIS分析结果表明：复合催化剂有较小的奈圭斯特曲线，说明其具有较快的电子传输速率。通过光催化降解实验得出催化剂的最佳制备条件为：钛源为钛酸丁酯，溶剂为乙二醇，水热温度180 ℃，BWO复合量为20wt%。优化了光解水降解体系为：催化剂投加量1.0g·L-1、降解液初始浓度为20mg/L，此时所制备的复合催化剂降解RhB的最高降解率为78%，降解苯酚的最高降解率为33%。关键词光催化；二氧化钛纳米线；钨酸铋；复合；降解PreparationofBi2WO6@TiO2Nanowires CompositePhotocatalystandStudyonIts PhotocatalyticPerformanceAbstractWiththedevelopmentofphotocatalyticdegradationofpollutants technology,researcherspay moreattentiontothestudyonTiO2photocatalystin thepastdecades.However,restrictedbylowphoto-quantumefficiencyand narrow respondingrangetothesolarlight,thephotocatalyticactivityof the nakedTiO2iscomparativelylow.Basedonthedecreasetherecombinationof photoelectronandholegreatlyandbroadentherangeofspectralresponse,inthis paperweprepared1DTiO2nanowirescouplingnarrow-band-gapsemiconductor Bi2WO6,whichpresenttheimprovedabsorptioninthevisibleregion.Andthe Bi2WO6@TiO2nanowirescompositephotocatalystswiththeeffective heterojunctionstructureimprovetheseparationefficiencyofphotoinduced charge.Inthepaper,theTiO2nanowires(TNWS)ispreparedusedbutyltitanateas titaniumresourcebyconcentratedalkalinehydrothermalmethod.The Bi2WO6@TiO2nanowirescompositephotocatalysts(BWO-TNWS)wereprepared byhydrothermalmethod.TheBWO-TNWScompositephotocatalystsare preparedbyXRD,UV-Vis,SEM,TEM,PLandEIS.Moreover,photocatalytic activityoftheBWO-TNWSfordegradingrhodamineB(RhB)a