製備三氧化鎢-二氧化鈦核殼結構納米複合材料

二氧化鈦作為一種傳統半導體，由於具有氧化能力強，化學性質穩定，價格低廉等優點，被廣泛應用於光催化領域。但是，二氧化鈦的禁帶寬度比較大（3.0~3.2 eV），只能吸收利用波長小於400 nm的紫外光，限制了它的發展。

目前，提高二氧化鈦光催化性能的主要途徑就是將其與其他窄帶隙半導體進行複合，得到核殼結構的納米顆粒，提高材料的催化性能，那麼和什麼材料複合呢？例如：三氧化鎢。

三氧化鎢具有較窄的禁帶寬度（2.6~2.7 eV），其能帶結構與二氧化鈦能夠實現良好的匹配，將其與二氧化鈦進行複合，得到具有核殼結構的複合材料，可以獲得比單一組分（二氧化鈦或三氧化鎢）材料更好的光電或光催化性能。

雖然有關於三氧化鎢/二氧化鈦複合材料已有一些報導，但是很少有涉及到對材料核殼結構的設計，這是因為這種結構的複合材料製備方法複雜，條件苛刻，成本較高，獲得複合材料粉體很容易團聚，很難達到實際應用的要求。

但近來有研究人員在該領域取得了突破。成功製備出了一種三氧化鎢-二氧化鈦核殼結構納米複合材料，其成功的過程包括：

1）將濃度為0.1~2.0 mol/L的葡萄糖水溶液轉移至密閉的容器中，在溫度160~200 ℃水熱反應1~20 h，經冷卻、過濾分離，用乙醇與去離子水清洗過濾物並乾燥，得到碳微球；

2）將步驟1）制得的碳微球分散於四氯化鈦與六氯化鎢的乙醇混合溶液中，其中四氯化鈦的濃度為0.1~2.0 mol/L，六氯化鎢的品質分數為0.01~0.20 mol/L，浸泡3~36 h後，過濾分離出碳微球，用乙醇進行清洗，然後乾燥，得到吸附有鈦離子與鎢離子的碳微球；

3）將步驟2）制得的吸附有鈦離子與鎢離子的碳微球加入煆燒爐，在空氣氣氛中以升溫速率為0.5~5 ℃/min升溫至350~600 ℃恒溫煆燒2~24 h，得到三氧化鎢-二氧化鈦核殼結構納米複合材料。

該方法過程簡單，合成成本低廉，無毒，過程中通過控制葡萄糖溶液的濃度，以及水熱反應的時間與溫度可以精確調控碳球範本的尺寸，並最終達到對三氧化鎢/二氧化鈦核殼結構納米複合材料顆粒尺寸的調節，所制得的三氧化鎢-二氧化鈦核殼結構納米複合材料尺寸均勻，分散性良好，可以適合大規模工業化的要求。

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