WO3,W-Zn-O,W-La-O的制備及其光催化性能研究.pdf

1、三氧化鎢是一種典型的n型半導(dǎo)體，具有優(yōu)良的光化學(xué)催化，氣敏性，光致變色、光電轉(zhuǎn)換等性能。與其它半導(dǎo)體光催化劑相比，三氧化鎢的禁帶寬度較低，被證實(shí)在同等條件下對(duì)可見(jiàn)光的吸收性能高于TiO2，因此在環(huán)境污染治理方面具有良好的應(yīng)用前景。三氧化鎢晶型較多，研究證明，只有單斜相WO3結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，在光催化中能發(fā)揮穩(wěn)定作用，而目前相應(yīng)研究中的單斜相WO3制各方法有待進(jìn)一步改進(jìn)。研究證明，摻雜可提高WO3的光催化性能，但對(duì)單斜相WO3摻雜易導(dǎo)致其晶型發(fā)

2、生改變，因此需要改進(jìn)相應(yīng)合成方法。
　　針對(duì)以上科學(xué)問(wèn)題，本研究利用不同添加劑（如PVP:聚乙烯吡咯烷酮，P123聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物，CTAB:十六烷基三甲基溴化銨等），采用水熱法合成單斜相WO3，并對(duì)其光催化性能進(jìn)行測(cè)試;此外，利用固態(tài)研磨法使Zn，La成功摻雜于單斜相WO3中，并提高其光催化活性。本論文研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)單斜相WO3的制備及其光催化性能研究。
　　以鎢酸鈉為反應(yīng)原

3、料，PVP為添加劑，鹽酸水溶液為介質(zhì)，采用高溫水熱法制備淡黃色前驅(qū)體，再對(duì)前軀體進(jìn)行高溫煅燒，成功合成了單斜相WO3。通過(guò)XRD，SEM，F(xiàn)T-IR，UV-vis，N2吸附-脫附等手段對(duì)WO3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征?？疾炝遂褵郎囟葘?duì)單斜相WO3光催化活性的影響，結(jié)果顯示550℃煅燒得到的樣品光催化性能最好;此外，還考察了H2O2、pH值、降解時(shí)間、染料濃度等對(duì)WO3的光催化活性的影響。通過(guò)對(duì)WO3和回收后WO3紅外測(cè)試結(jié)果可知，WO3使染料褪

4、色的原因是光催化降解，而不是吸附。
　　(2)W-Zn-O的制各及其光催化性能研究。
　　為了改善三氧化鎢的光催化性能，采用水熱法與研磨法成功制備了不同濃度鋅摻雜的WO3。利用XRD，Raman，SEM，UV-vis，XPS，PL等對(duì)產(chǎn)物組成和結(jié)構(gòu)等性質(zhì)進(jìn)行了表征。研究了在紫外燈照射下鋅摻雜WO3對(duì)羅丹明B與酸性橙7的光催化降解性質(zhì)，結(jié)果表明，摻雜后的WO3光催化性能良好:在初始溶液pH為4的介質(zhì)中，光照30分鐘后對(duì)羅丹明B

5、的脫色率達(dá)到91.4％（摻雜前為76.3％）;光照1.5 h后對(duì)酸性橙7的脫色率達(dá)到80.2％（摻雜前為71.9％）。
　　(3)W-La-O的制備及其光催化性能研究。
　　采用水熱法與研磨法成功制備了鑭摻雜WO3，通過(guò)XRD，Raman，SEM，UV-vis，XPS等對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行了表征。以染料羅丹明B(RhB)和酸性橙7(AO7)作分子探針，對(duì)鑭摻雜WO3光催化性能進(jìn)行了測(cè)試。研究結(jié)果表明，摻雜后的WO3光催化性能明顯好