二維氧化鎢-鈮酸錫納米片複合半導體材料

半導體光催化技術既可以利用太陽能將環境中的有機污染物降解和礦化，也可以將低密度的太陽能轉化為高密度的氫能進行儲存，因此它在解決環境和能源問題方面有著重要的應用前景。

在眾多半導體光催化劑中，氧化鎢(WO3)作為一種典型的n型半導體材料，因其具有帶隙窄(2.4～2.8eV)，製備工藝簡單，光催化性能穩定，廉價，無毒等特點，而在光催化領域得到廣泛的關注。但是，單純的氧化鎢光催化劑也因為自身的一些缺陷(如光生載流子易複合，可見光利用率低等)而無法應用到實際生活中，因此許多修飾氧化鎢半導體光催化劑的方法相繼產生，如：構建異質結結構、改變形貌、修飾其結構表面等；在這些方法中，與其他半導體形成異質結構型是一種簡單易行的方法，能有效提高其光催化效率。

近來，有學者採用兩步水熱法製備二維氧化鎢-鈮酸錫納米片複合半導體材料，，反應工藝簡單，所得產品光催化活性好，其主要步驟為：

(1)製備氧化鎢納米片半導體材料(WO3)：稱取二水合鎢酸鈉和一水合檸檬酸，加入去離子水攪拌至完全溶解，再向其中逐滴加入鹽酸溶液來調節上述溶液的pH值至1，繼續攪拌直至得到淺黃色懸濁液，然後將所得懸濁液轉移到反應釜中,放入烘箱中，進行水熱反應；待自然冷卻至室溫後，離心出淺黃色前驅體，水洗和醇洗數次，烘乾，取出，用研缽研磨至粉末狀後，轉入半封閉的坩堝中，然後轉移至程式升溫管式爐中煆燒，待自然冷卻至室溫後，取出備用，得到WO₃樣品。

(2)製備鈮酸錫納米片半導體材料(SNO)：稱取五氧化二鈮和氫氧化鉀，加入去離子水攪拌至完全溶解，然後將所得懸濁液轉移到反應釜中,放入烘箱中，進行第一次水熱反應；待自然冷卻至室溫後，收集上層清液。然後逐滴加入稀鹽酸溶液調節所收集清液的pH值至7，再加入二水合氯化亞錫，繼續攪拌後繼續逐滴加入稀鹽酸溶液調節上述懸濁液的pH值至2，隨後立即將所得懸濁液轉移到反應釜中,放入烘箱中，進行第二次水熱反應；待自然冷卻至室溫後，離心出黃色固體沉澱，水洗和醇洗數次，烘乾，取出，用研缽研磨至粉末狀後備用，得到SNO樣品。

(3)製備二維氧化鎢-鈮酸錫納米片複合半導體材料：向氧化鎢納米片和鈮酸錫納米片中加入去離子水，超聲分散均勻，分別配置氧化鎢納米片懸濁液和鈮酸錫納米片懸濁液，將兩個懸濁液混合，攪拌後將所得混合液轉移到反應釜中,放入烘箱中，進行水熱反應；待自然冷卻至室溫後，離心出黃色固體沉澱，水洗和醇洗數次，烘乾，取出，用研缽研磨至粉末狀後備用，得到二維氧化鎢-鈮酸錫納米片複合半導體材料。

二維氧化鎢-鈮酸錫納米片複合半導體材料的化學和物理性質穩定，原材料廉價易得，無毒，且以其為載體製備工藝簡單，所得產品光催化活性好。

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