新型全光谱响应W18O49/g-C3N4异质结催化剂的构建及光催化降解有机染料性能研究

太阳光中有一多半是红外光,而利用红外光的光催化反应却鲜有报道。本研究制备了一种全光谱响应的W18O49/g-C3N4异质结催化剂,并考察了催化剂光降解罗丹明B（RhB）的性能。采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附、紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）光谱、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、荧光光谱（PL）、X射线光电子能谱（XPS）和电化学阻抗谱（EIS）等手段对催化剂进行了表征。结果显示制备的催化剂对250～1 800 nm范围内的光均显示出较强的吸收。制备的异质结催化剂对RhB的降解速率常数达到0.015 9 min-1,分别是纯g-C3N4和W18O49的5.3倍、11.4倍,且具有优异的催化稳定性。W18O49一方面作为红外光吸收材料,提高了催化剂对光的吸收利用,另一方面与g-C3N4组成异质结催化剂,显著提高了光生电荷分离效率。此外,本研究还考察了W18O49/g-C3N4异质结催化剂降解RhB可能的反应机理。