ZnO/WO3纳米片薄膜的光电催化性能研究

摘要：

采用水热法在不锈钢基底上制备WO3纳米片阵列,然后将其浸渍于不同浓度Zn(NO3)2溶液中以负载ZnO纳米颗粒,从而制备出ZnO/WO3纳米片薄膜.采用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和电化学阻抗图谱(EIS)等方法对ZnO/WO3复合薄膜的形貌、结构、物相组成和光电性能等进行分析,重点考察了薄膜电极对亚甲基蓝(MB)的光电催化降解性能.结果表明,WO3纳米片均匀垂直于基底生长,Zn元素以ZnO颗粒的形式分布在WO3表面;ZnO的引入促进了WO3中产生的光生电子-空穴对的分离,从而使ZnO/WO3复合薄膜表现出比纯WO3薄膜更优异的光电性能和光电催化活性;在Zn(NO3)2浸渍液浓度为20 mmol/L时,所制ZnO/WO3复合薄膜具有最佳的光电催化性能,在MB溶液初始浓度为10 m g/L、外加偏压为0.8 V、光照1 h的条件下,采用该样品对MB的降解率达96.5%,并且复合薄膜具有良好的循环稳定性,在重复使用5次后,对MB的光电催化降解效率没有明显降低,有望在实际污水处理中得到应用.

关键词：WO3薄膜、ZnO纳米颗粒、Zn(NO3)2、复合薄膜电极、光电催化活性、光电性能、亚甲基蓝降解

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分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51171133,51471122;湖北省自然科学基金重点资助项目2015CFA128

在线出版日期：2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：184-190