邓立成 夏继华 张大凤 蒲锡鹏

(聊城大学 材料科学与工程学院，山东 聊城 252059)

0 引言

自从1972年，Fujishima等在Nature上发表关于TiO2电极的光电催化的论文[1]，基于半导体材料的光催化技术得到了越来越多的关注，在环境保护和能源领域有着潜在的应用[2-5]．

由于Nb5+离子的d0电子组态，铌酸盐化合物在光催化领域表现出潜在的应用，如NaNbO3、SnNb2O6、Cd2Nb2O7[6-9]．其中，Cd2Nb2O7具有立方晶体结构，空间群为Fd-3m，结构是由NbO6八面体网格和O-Cd-O链构成[10]．对Cd2Nb2O7的研究比较广泛，但是仅限于其铁电性质，而针对其光催化性能的研究鲜有报道．Li Gangu等在合适的碱性环境下，通过加入模板剂采用水热法制备了Cd2Nb2O7光催化材料，所得材料表现出了优异的紫外光催化性能[11]．Zhang Dafeng等采用固相法合成了CdNb2O6/Cd2Nb2O7复合材料，构建了异质结，提高电子空穴的分离效率，所得材料具有优异紫外光催化性能[9]．

采用水热法，通过改变Cd/Nb摩尔比合成了Cd2Nb2O7/NaNbO3、Cd2Nb2O7和Cd2Nb2O7/Cd(OH)2光催化材料，以罗丹明B(RhB)为目标降解物表征了材料的光催化性能．

1 实验部分

1．1 样品的制备

实验所用五氯化铌(NbCl5)、四水硝酸镉(Cd(NO3)2·4H2O)、氢氧化钠(NaOH)和无水乙醇(C2H5OH)均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司．

采用水热法，制备样品：称取4 mmol NbCl5加入到25 mL C2H5OH中，磁力搅拌15 min．同时，称取适量Cd(NO3)2·4H2O加入50 mL 去离子水中，搅拌15 min．然后，将所得两溶液混合后，加入1.5 g NaOH，搅拌30 min后，装入100 mL水热釜中，放入200 ℃烘箱，水热处理48 h；自然冷却至室温后，将沉淀收集，经离心洗涤、干燥后待测．通过改变Cd(NO3)2·4H2O的加入量，在不同Cd/Nb摩尔比下制备了Cd2Nb2O7/NaNbO3、Cd2Nb2O7、Cd2Nb2O7/Cd(OH)2光催化材料．

1．2 测试手段

用X射线粉末衍射仪(Bruker D8 ADVANCE)表征样品的物相组成，Cu的Kα线为X射线源，波长为0.154 06 nm，加速电压为40 kV，电流为30 mA，扫描范围2θ为10°-80°，扫描速度为12°/min；……