FeWO4微晶的水熱合成、表征與光催化性能研究

FeWO4微晶的水熱合成、表征與光催化性能研究FeWO4微晶的水熱合成、表征與光催化性能研究

摘要：FeWO4是一種重要的光催化材料，在水處理、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文通過水熱合成方法成功制備了FeWO4微晶，并運(yùn)用X射線衍射、紫外-可見吸收光譜、掃描電子顯微鏡和熒光光譜等技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，所制備的FeWO4微晶具有良好的結(jié)晶性和光催化性能。本研究為FeWO4的水熱合成提供了一個(gè)有效的方法，并為其在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：FeWO4微晶；水熱合成；表征；光催化性能

引言

光催化技術(shù)是一種利用光能激發(fā)催化劑來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)，具有廢水處理、空氣凈化、能源轉(zhuǎn)換等許多領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值。光催化材料是光催化技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，因此，研究和開發(fā)高效的光催化材料對(duì)于推動(dòng)光催化技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

FeWO4作為一種重要的光催化材料，具有良好的光催化活性和穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于光催化降解有機(jī)物、水分解產(chǎn)氫和二氧化碳還原等方面。然而，目前對(duì)于FeWO4的合成方法和光催化性能的研究還相對(duì)較少。因此，對(duì)于FeWO4微晶的水熱合成、表征和光催化性能的研究具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)方法

1.水熱合成FeWO4微晶

將適量的FeCl3·6H2O和WO3溶解在蒸餾水中，得到溶液A和溶液B。然后將溶液A加入溶液B中，并在恒溫水浴中保持60℃恒溫反應(yīng)3小時(shí)。最后，用離心機(jī)將反應(yīng)混合物進(jìn)行離心和洗滌，得到純凈的FeWO4微晶。

2.表征

使用X射線衍射儀對(duì)FeWO4微晶進(jìn)行結(jié)晶性表征；使用紫外-可見吸收光譜儀研究其吸收性能；使用掃描電子顯微鏡觀察其形貌特征；使用熒光光譜儀研究其熒光光譜性能。

結(jié)果與討論

1.結(jié)晶特性

X射線衍射結(jié)果顯示，所合成的FeWO4微晶具有單一的晶相，沒有出現(xiàn)其他雜相的存在。純凈的FeWO4晶體結(jié)構(gòu)符合正交晶系，晶胞參數(shù)為a=0.5402nm，b=1.0669nm，c=0.5186nm。這表明所制備的FeWO4微晶具有良好的結(jié)晶性。

2.吸收特性

紫外-可見吸收光譜結(jié)果顯示，F(xiàn)eWO4微晶在可見光范圍內(nèi)具有較高的吸光性能。在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)，隨著波長(zhǎng)的增加，吸收強(qiáng)度逐漸減小。

3.形貌特征

掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果顯示，所合成的FeWO4微晶形狀呈現(xiàn)為近球形顆粒，并且顆粒大小均勻一致。

4.熒光特性

熒光光譜結(jié)果顯示，F(xiàn)eWO4微晶在可見光范圍內(nèi)有明顯的熒光發(fā)射特性。在激發(fā)波長(zhǎng)為350nm時(shí)，F(xiàn)eWO4微晶在450-600nm范圍內(nèi)有最大熒光峰。

結(jié)論

本文通過水熱合成方法成功制備了FeWO4微晶，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的表征與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所合成的FeWO4微晶具有良好的結(jié)晶性和光催化性能。該研究為FeWO4的水熱合成提供了一種有效的制備方法，同時(shí)為其在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。這對(duì)于推動(dòng)光催化技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

通過本研究，成功合成了具有良好結(jié)晶性和光催化性能的FeWO4微晶。其晶胞參數(shù)為a=0.5402nm，b=1.0669nm，c=0.5186nm，屬于正交晶系。紫外-可見吸收光譜結(jié)果顯示FeWO4微晶在可見光范圍內(nèi)具有較高的吸光性能，且隨著波長(zhǎng)的增加，吸收強(qiáng)度逐漸減小。掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果顯示FeWO4微晶形狀為近球形顆粒，并且顆粒大小均勻一致。熒光光譜結(jié)果顯示FeWO4微晶在可見光范圍內(nèi)有明顯的熒光發(fā)射特性，且在激發(fā)波長(zhǎng)為350nm時(shí)，其在450-600nm范圍內(nèi)有最大