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形貌可控钨酸铋材料的制备及其性能研究
摘要：
形貌可控的钨酸铋材料是一种前景广阔的新型材料，具有优良的电化学性能、稳定性和环境友好性。为了制备这种材料并研究其性能，本文采用化学还原法和水热法相结合的方法，成功制备出钨酸铋材料，并对其形貌、结构、电化学性能等进行了研究。实验结果表明，制备的钨酸铋材料具有较高的比电容和循环稳定性，具有重要的应用价值。
关键词：形貌可控；钨酸铋；制备；性能研究
一、引言
钨酸铋是一种属于钨酸盐族化合物的材料，具有重要的应用价值。钨酸铋具有优良的电化学性能、稳定性和环境友好性，在锂电池、超级电容器、储氢材料等领域有着广泛的应用。其中，钨酸铋的形貌对其性能有重要的影响，因此，对于形貌可控的钨酸铋材料进行研究具有重要的意义。
二、实验方法
2.1实验材料
本实验所采用的化学品为钨酸钠(WNa2O12)、铋氯酸(BiOCl)、尿素、异丙醇和水等。
2.2实验步骤
（1）制备前驱体：将0.2mol/L的WNa2O12和2mmol/L的BiOCl以1:1的体积比混合，再加入一定量的尿素，搅拌均匀。最后加入一定量的异丙醇和水使其溶解，制备出前驱体溶液。
（2）制备钨酸铋材料：将前驱体溶液转移到坩埚中，置于炉内进行干燥，然后将其放入回流釜中，在200℃的温度下进行水热反应，反应6小时后，冷却至室温，用水洗涤干净后，再使用真空干燥器干燥，得到形貌可控的钨酸铋材料。
2.3实验检测
进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-visDRS)、电化学测试等检测手段，研究制备的钨酸铋材料的形貌、结构和电化学性能。
三、实验结果
3.1X射线衍射分析
实验结果表明，制备的钨酸铋材料为单斜晶系，以(001)晶面为主，在38.5o、46.2o、55.3o和70.2o等四个角度处产生峰，和参考文献相符合，证实了钨酸铋的制备成功，结晶度较高。
3.2扫描电子显微镜分析
实验结果表明，制备的钨酸铋材料具有不同的形貌结构，如叶片状、花瓣状、球形等。其中，叶片状钨酸铋具有较大的比表面积，有利于提高其电化学性能。
3.3紫外可见漫反射光谱分析
实验结果表明，制备的钨酸铋材料具有较宽的光吸收范围，在200~450nm和400~800nm波段具有显著的宽带间隙，有利于其光催化和光电化学性能的提高。
3.4电化学性能测试
在3M的聚甲醛溶液中，采用三电极系统测试电化学性能，结果表明，制备的钨酸铋材料具有较高的比电容和循环稳定性，在5的扫描速度下，比电容可达到350F/g。在循环稳定性方面，制备的钨酸铋材料在500个循环之后，电容保持率仍能保持在90%以上，表现出较高的稳定性。
四、结论
本文采用化学还原法和水热法相结合的方法，成功制备出形貌可控的钨酸铋材料，并对其形貌、结构、光电性能和电化学性能进行了研究。实验结果表明，制备的钨酸铋材料具有较高的比表面积、宽带间隙、循环稳定性和比电容，具有广阔的应用前景。