固相烧结法制备硫掺杂单斜晶型WO3及其光催化活性研究

以硫脲为掺杂剂,采用固相烧结法将硫元素引入单斜晶型WO3光催化剂,克服了传统固相烧结法制备WO3粒径较大、光催化活性较低的问题,研究了硫掺杂比例对WO3光催化活性的影响.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对催化剂进行分析,探究了硫元素提升WO3光催化活性的机理.光催化降解实验结果表明,不同硫掺杂WO3样品光催化降解罗丹明B的反应符合一级反应动力学方程,当ms∶mwo3为1.5％时,罗丹明B的降解效率达到90％,与未掺杂硫的WO3相比,其降解效率提高30％,第3次循环利用时降解效果依然可观,罗丹明B降解率达到82％,表明S-WO3具有较高的稳定性.综合表征结果表明,硫对WO3有显著地细化作用;硫能够降低禁带宽度,使低能量的电子发生跃迁;并能同步增加WO3中的氧空位,进一步促进电子-空穴的分离,从而提高光催化效率.但当ms∶mwo3超过1.5％时,过多的氧空位形成了新的复合中心,影响了电子空穴的分离,导致WO3催化活性降低.