钼酸铋

钼酸铋（Bi2MoO6）是一种典型的层状钙钛矿复合氧化物，由[Bi2O2]2+层和[MoO4]2-八面体组成，其中钙钛矿型[MoO4]2-形成共享的八面体结构。这种配置有助于高效的电子电离，并赋予材料优异的气体敏感性。这种行为，再加上其适中的带隙（2.6 eV），使该材料能够在室温下以高灵敏度检测磷化氢。我们的模拟表明，钼酸铋的稳定性和电子性能使其成为开发可靠高效磷化氢传感器的有前景的材料。Bi2MoO6可以形成具有各种结构的纳米粒子，如纳米片、花形、核桃形和卵黄壳结构，具体取决于合成策略。例如，Liu等人通过两步溶剂热法和葡萄糖还原将5%的Ag引入花状Bi2MoO6中，在室温下实现了50 ppb的NH3检测限。Ma等人通过二次水热合成合成了Bi2MoO6/ZnO复合材料，在270°C下对正丁醇具有优异的传感性能。Zhang等人制备的核桃在纳米片基底上形成Bi2MoO6纳米球，在133°C下成功检测到0.1 ppb H2S，对湿度变化的敏感性最小。这些发现进一步证实了Bi2MoO6作为三元气敏材料的传感潜力。然而，目前很少有研究关注Bi2MoO6在室温下的气敏性能和响应机制。在Bi(Ⅲ)基半导体材料中，直接带隙的钼酸铋是一种储量丰富，性能优异的光催化材料。Bi3+最外层电子排列为6 s2，由于Bi 6s轨道与O 2p轨道的杂化，导致材料的对称性有所降低，带隙较窄。钼酸铋的通式为Bi2O3·nMoO3，当n=1，2，3时分别对应α-Bi2Mo3O12、β-Bi2Mo2O9和γ-Bi2MoO6三种不同相态。低温区的γ-Bi2MoO6是典型的三元奥里维里斯型(Aurivillius)化合物，其晶体结构如图1所示，由钙钛矿型的MoO6和萤石型的(Bi2O2)2+交替排列组成独特层状结构使γ-Bi2MoO6对可见光的捕获能力高于缺陷萤石结构的α-Bi2Mo3O12和β-Bi2Mo2O9，γ-Bi2MoO6具有相对较窄的带隙(2.6~2.8 eV)。同时，层与层之间的交替排列使其具有优良的电荷分离速率。

图1. Bi2MoO6晶体结构示意图。
近几年来，诸多研究者发现了Bi2MoO6独特的结构及优异的性能，开始挖掘其在光催化领域的应用。Bi2MoO6有较大的比表面积及丰富的反应活性位点。同时，Bi2MoO6具有出色的铁电性能、超塑性和微波电介质等特性。因此，Bi2MoO6是有应用前景的光催化半导体材料，开发Bi2MoO6基复合材料成为研究热点。