[发明专利]一种刻蚀WO3纳米薄膜的方法

说明书

本发明涉及纳米结构的制造或处理技术领域，为一种刻蚀WO₃纳米薄膜的方法。通过将WO₃纳米薄膜表面吸附Bi³⁺，经过450~600℃高温处理，得Bi₂WO₆/WO₃纳米薄膜；将Bi₂WO₆/WO₃纳米薄膜置于含硫反应液中发生水热反应，得Bi₂S₃/WO₃纳米薄膜；将Bi₂S₃/WO₃纳米薄膜进行酸处理，干燥，得刻蚀后表面粗糙度均匀的WO₃纳米薄膜。由此，通过本发明方法，将纳米催化剂材料的表面刻蚀，能进一步提高光催化剂材料的表面积，从而显著提高表面催化活性位点。解决了目前缺乏简单易行的方法刻蚀WO₃基半导体纳米材料表面的问题。与现有技术相比，本发明的方法具有简单易行、易于操作、成本低廉和刻蚀后的WO₃纳米薄膜表面粗糙程度均匀的优点。

技术领域

本发明涉及纳米结构的制造或处理技术领域，特别是涉及一种刻蚀WO₃纳米薄膜的方法。

背景技术

无机半导体纳米材料在开发新能源和解决环境问题方面有很大的应用潜力。其中，WO₃半导体纳米材料因其具有无毒、高稳定性、丰富的纳米形貌和优异的太阳光响应等优势，在光(电)催化分解水和光催化降解有机污染物等方面作为光催化剂材料有广泛的应用。然而，WO₃基纳米光催化材料还存在载流子扩散距离短和光生电子和空穴易复合等缺点，导致光转换效率低下，限制了其实际应用。近年，研究学者发现通过增加WO₃基纳米光催化材料的比表面积，提高催化活性位点，能改善光生电子和空穴的传输性能，明显提高光催化剂材料的光催化性能。

现有技术中，提高WO₃基光催化剂材料的比表面积，主要是通过调控其外观形貌，比如合成纳米片、纳米线、纳米晶颗粒等纳米形貌。然而，这类方法提高光催化性能有限。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需开发一种提高WO₃纳米薄膜光催化性能的方法以解决现有技术中的不足之处显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刻蚀WO₃纳米薄膜的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括以下步骤：

步骤一：将WO₃纳米薄膜表面吸附Bi³⁺，经过450~600℃高温处理，得Bi₂WO₆/WO₃纳米薄膜；

步骤二：将所述Bi₂WO₆/WO₃纳米薄膜置于含硫反应液中发生水热反应，得Bi₂S₃/WO₃纳米薄膜；

步骤三：将所述Bi₂S₃/WO₃纳米薄膜进行酸处理，干燥，得刻蚀后表面粗糙度均匀的WO₃纳米薄膜。

由此，通过一种简单易行的WO₃纳米薄膜表面刻蚀的方法，应用表面刻蚀技术，将纳米催化剂材料的表面刻蚀，能进一步提高光催化剂材料的表面积，从而显著提高表面催化活性位点。解决了目前缺乏简单易行的方法刻蚀WO₃基半导体纳米材料表面的问题。本发明的方法具有简单易行、易于操作、成本低廉的特点。