納米氧化鎢的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、過渡金屬氧化物是許多先進材料和智能設(shè)備的重要組成部分，WOx是一種n型半導(dǎo)體過渡金屬氧化物，主要應(yīng)用在變色、傳感、光催化方面，在太陽能電池、表面增強拉曼散射（SERS）和癌癥光療等方面也有研究。
　　早在十七世紀就開始了對氧化鎢的研究。近年來，由于氧化鎢電致變色特性的發(fā)現(xiàn)，使得對氧化鎢的研究重新引起關(guān)注。相比較于其他過渡金屬氧化物功能材料，如TiO2、ZnO、NiO以及他們的不飽和狀態(tài)，WOx在電致變色方面的研究比較先進。WOx雖

2、然也是一種比較好的光催化材料，然而光催化和傳感常用的材料是SnO2，TiO2,ZnO以及他們的不飽和價態(tài)。WOx在太陽能電池報道的更少。然而，WOx在光催化和太陽能電池方面研究相對落后，而TiO2、ZnO、NiO已經(jīng)應(yīng)用到相關(guān)產(chǎn)業(yè)中。因為WOx與TiO2、ZnO、NiO有類似的功能特性，所以應(yīng)該鼓勵進一步研究WOx在光催化或太陽能電池方面的應(yīng)用。
　　在電致變色、催化以及其他等方面的研究中，活性物質(zhì)是WO3還是WO2.72存在爭議

3、。針對上述問題，本課題采用水熱法、溶劑熱法和超聲法制備了不同形貌的氧化鎢并對其光催化性能展開研究。綜合本論文工作，研究成果如下：
　　1.通過溶劑熱法制備出兩種形貌不同的納米WO2.72。即毛刺狀納米WO2.72和WO2.72納米線。毛刺狀納米WO2.72是三維結(jié)構(gòu)但含有的表面氧空位多。WO2.72納米線是一維線性結(jié)構(gòu)但表面氧空位相對較少。我們研究了形貌對光催化活性的影響。結(jié)果顯示W(wǎng)O2.72納米線具有更好的光催化活性，證明了一維

4、結(jié)構(gòu)在增強光催化活性過程中的主導(dǎo)作用。
　　2.我們采用水熱法制備了WO3納米片，通過調(diào)控前驅(qū)液的濃度、反應(yīng)時間、pH和封端劑的量實現(xiàn)形貌優(yōu)化，得到形貌均一的 WO3納米片。在紫外光的照射下，將所制備的WO3納米片催化降解污染物。與WO3納米片相比，WO2.72表現(xiàn)出更高的催化活性。
　　3.將制備的WO3、WO2.72進行表面光電流測試并分析其中的差異。結(jié)果顯示，WO2.72納米線的表面光電流值比毛刺狀納米WO2.72高一