Au纳米粒子表面等离子共振效应(SPR)增强Au/Bi2WO6异质纳米结构的光催化活性

摘要： 采用水热-光还原法在三维Bi2WO6的二级结构纳米片表面原位沉积Au纳米粒子(Au NPs), 成功获得了具有可见光响应活性的Au/Bi2WO6异质光催化剂, 并借助XRD、FE-SEM、HR-TEM、XPS和 UV-Vis-DRS谱等手段对其物相组成、形貌和光吸收特性进行表征, 以罗丹明B(RhB)和苯酚为模型污染物对其光催化性能进行研究。实验结果表明, 与纯Bi2WO6相比, 所得Au/Bi2WO6异质纳米结构对染料降解具有较高的活性, 当Au负载量为1.5at%时, Au/Bi2WO6复合催化剂的催化活性最好, 其光催化降解RhB和苯酚的表观速率常数分别是纯Bi2WO6的1.5倍和2.2倍。自由基捕获实验表明, 光生空穴(h+)和？O2-是RhB在Au/Bi2WO6催化材料上光催化降解的主要活性物种。机理分析表明, Au/Bi2WO6活性增强归因于光生电子从Bi2WO6的导带向AuNPs表面迁移, 降低光生电子-空穴对的复合率, 同时, Au NPs 的等离子共振效应(SPR)拓展了催化剂在可见光区的响应范围, 从而显著提高了Au/Bi2WO6异质光催化的剂活性。Au NPs修饰Bi2WO6异质催化剂光太阳能驱动在污水处理方面具有潜在应用。