摘要
Bismuth tungstate(Bi_(2)WO_(6))has become a research hotspot due to its potential in photocatalytic energy conversion and environmental purification.Nevertheless,the limited light absorption and fast recombination of photogenerated carriers hinder the further improvement of the photocatalytic performance of Bi_(2)WO_(6).Herein,we provide a systematic review for the recent advances on Bi_(2)WO_(6)‐based photocatalysts.It starts with the crystal structure,optical properties and photocatalytic fundamentals of Bi_(2)WO_(6).Then,we focus on the modification strategies of Bi_(2)WO_(6)based on morphology control,atomic modulation and composite fabrication for diverse photocatalytic applications,such as organic synthesis,water splitting,CO2 reduction,water treatment,air purification,bacterial inactivation,etc.Finally,some current challenges and future development prospects are proposed.We expect that this review can provide a useful reference and guidance for the development of efficient Bi_(2)WO_(6)photocatalysts.
随着全球经济的快速发展与人口的日益膨胀,随之而来的能源消耗与环境污染也日益成为一个严峻的挑战.半导体光催化技术能够将低密度的太阳能转化为高密度的化学能,此外它能够通过产生活性自由基来降解空气或水中的污染物,因此在解决上述问题中具有巨大潜力,被认为是有着广阔前景的绿色无污染的能源转化和环境修复手段.在过去几十年的研究中,一些光催化剂表现出了较好的光催化活性,如TiO_(2)和ZnO等.然而,由于它们的宽带隙,仅仅在紫外光下具有活性,这极大地限制了其对太阳光的利用.为了尽可能地利用太阳能,研究者们开发了许多具有可见光活性的光催化剂.钨酸铋(Bi_(2)WO_(6))作为一种典型的Aurivillius层状钙钛矿材料,因具有独特的层状结构、良好的可见光催化活性、高的热稳定性和光化学稳定性及环境友好性等特点而备受关注.然而,有限的光吸收和光生载流子的快速复合阻碍了Bi_(2)WO_(6)光催化性能的进一步提高.因此,研究者们进行了大量的研究,致力于进一步增强Bi_(2)WO_(6)光催化剂的活性.本文对Bi_(2)WO_(6)基光催化剂的最新研究进展进行了系统综述.首先介绍了Bi_(2)WO_(6)的晶体结构、光学性质和光催化基本原理.然后,基于Bi_(2)WO_(6)的改性策略,包括形貌控制、原子调控和复合材料制备,重点讨论了Bi_(2)WO_(6)在水分解、污染物处理、空气净化、杀菌消毒、二氧化碳还原、选择性有机合成等领域的光催化应用.最后,对Bi_(2)WO_(6)基光催化剂当前面临的挑战和未来的发展作了展望和总结,提出了Bi_(2)WO_(6)光催化剂未来的一些研究方向,包括(1)大规模、精确可控地合成Bi_(2)WO_(6),特别是高活性晶面、多孔结构和量子点的设计;(2)精确调控原子位置,利用先进的技术手段进一步揭示活性位点上的光催化过程;(3)发展原位表征技术来观察复合光催化剂的界�
基金
国家自然科学基金(51972288,51672258)
中央高校基本研究经费(2652018287).
