位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
ZnO/WO3纳米片薄膜的光电催化性能研究
  • ISSN号:1674-3644
  • 期刊名称:《武汉科技大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430081
  • 相关基金: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).
中文摘要:

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 mg/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。

英文摘要:

WO3 nanosheet arrays were prepared on stainless steel substrate by hydrothermal reaction and then dipped in Zn(NO3)2 solutions with different concentrations to carry ZnO nanoparticles, so the ZnO/WO3 nanofilms were obtained.The films' morphology, microstructure, phase composition, photoelectric properties, especially the photoelectrocatalytic (PEC) degradation performance for methylene blue (MB) using ZnO/WO3 film as electrode, were examined by FESEM, XRD, XPS, UV-Vis and EIS. The results show that uniform WO3 nanosheets grow vertically on the substrate and Zn(Ⅱ) existing as ZnO nanoparticles spread over the surface of WO3. ZnO/WO3 composite material exhibits much improved photoelectric properties and PEC activity over WO3 nanosheet films because the introduction of ZnO facilitates the separation of photogenerated electron-hole pairs in WO3 nanosheets.ZnO/WO3 film prepared in 20 mmol/L Zn(NO3)2 solution has the best PEC performance. With this sample as film electrode, the removal rate of MB reaches 96.5% when initial mass concentration of MB is 10 mg/L, applied bias voltage is 0.8 V and visible light irradiation time is 1 h. No obvious reduction in PEC degradation efficiency for MB is observed after reusing for 5 times, so the composite films display excellent stability and are expected to be applied in wastewater treatment.

同期刊论文项目
期刊论文 24 会议论文 3 专利 2
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《武汉科技大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:武汉科技大学
  • 主办单位:武汉科技大学
  • 主编:孔建益
  • 地址:湖北武汉市青山区
  • 邮编:430081
  • 邮箱:WKDZRXB@WUST.EDU.CN
  • 电话:027-68862317 68862620
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-3644
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1608/N
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国学术期刊(光盘版)《CAJ-DC》执行优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5236