[发明专利]一种Cs0.32WO3/(m-t)-BiVO4异质结及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种Cs_0.32WO₃/(m‑t)‑BiVO₄异质结及其制备方法和应用，所述异质结包括暴露(010)晶面的十面体状单斜相m‑BiVO₄和由十面体状单斜相m‑BiVO₄的(110)晶面相变得到的四方相t‑BiVO₄，以及负载在四方相t‑BiVO₄上的颗粒状Cs_0.32WO₃，十面体状单斜相m‑BiVO₄与四方相t‑BiVO₄形成Z型异质结；四方相t‑BiVO₄与颗粒状Cs_0.32WO₃形成Z型异质结。本发明Cs_0.32WO₃/(m‑t)‑BiVO₄双Z型异质结在紫外‑可见光‑近红外光全光谱下具有增强的氧化还原能力，并且光热协同效应增强了异质结光催化活性。

技术领域

本发明属于功能材料领域，涉及一种Cs_0.32WO₃/(m-t)-BiVO₄异质结及其制备方法和应用。

背景技术

单斜相m-BiVO₄是一种新型铋系半导体材料，其具有层状结构，是载流子优良的传输通道以及本征可见光吸收，并且禁带宽度小、绿色环保，被广泛应用于光催化领域。然而BiVO₄只能对紫外-可见光响应，对太阳光利用较低，存在光生电子-空穴对复合率高、复合速率快等缺点。

文献CN106745474B-可见光响应的三氧化钨-钒酸铋异质结薄膜电极制备方法，公开了利用硝酸铋与过氧钒酸在WO₃薄膜表面反应产生过氧钒酸铋，重复旋涂硝酸铋溶液和过氧钒酸溶液得到过氧钒酸铋修饰的WO₃薄膜，一次热处理后得到所述WO₃/BiVO₄异质结薄膜电极，薄膜电极具有良好的可见光吸收性能和良好的稳定性，因不涉及烧结过程，因而不会产生反复剧烈的应力变化，而造成基底WO₃薄膜晶体的缺陷。CN110042409A-氧化钨/钒酸铋异质结光电阳极的制备方法及自供电光电解水系统，公开了用水浴法制备在氟掺杂氧化锡导电玻璃上获得氧化钨薄膜；利用电化学沉积法在形成有所述氧化钨薄膜的氟掺杂氧化锡导电玻璃上沉积钒酸铋薄膜，从而获得所述氧化钨/钒酸铋异质结光电阳极，在配有AM1.5G滤光片的氙灯冷光源(XD-300)作为测试光源，氧化钨/钒酸铋异质结光电阳极具有极高的光电催化性能。这些文献制备的WO₃和BiVO₄形成的异质结只对可见光和太阳光响应，WO₃薄膜晶体中不存在缺陷，对近红外光不响应，且为WO₃和BiVO₄两相异质结，没有光致热效应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Cs_0.32WO₃/(m-t)-BiVO₄异质结及其制备方法和应用，本发明Cs_0.32WO₃/(m-t)-BiVO₄双Z型异质结在紫外-可见光-近红外光全光谱下具有增强的氧化还原能力，并且光热协同效应增强了异质结光催化活性。

本发明通过以下技术方案实现：