基于单质法合成直接Z型CuS-WO3及光催化性能

以Cu粉和S粉作为CuS前驱体,基于单质法在低温下原位合成了CuS-WO3光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对CuS-WO3的晶相、形貌、粒径及光学性质等进行了表征.结果表明,CuS对WO3的晶相结构、粒径及比表面积没有明显影响,但是可以有效提高WO3对可见光的吸收.以降解罗丹明B(RhB)为反应模型,研究了CuS对WO3光催化性能的影响.结果表明,在可见光照射下,CuS-WO3复合材料的光催化活性优于CuS、WO3的光催化活性,且CuS的含量对CuS-WO3光催化活性影响显著,CuS含量为7％(w,质量分数)时,光催化效率最高(91.3％).进一步结合CuS、WO3的能带位置,荧光光谱(PL)活性物种鉴定试验,提出CuS-WO3复合光催化剂的“直接Z型”光催化机理.直接Z型CuS-WO3复合光催化剂中可以有效抑制电子-空穴的复合.因此,与CuS和WO3相比,CuS-WO3复合光催化剂具有较高的光催化性能.