三氧化鎢（WO3）是一種典型的n型無機半導體材料，由於其製備簡便、成本低、熱穩定性強、化學穩定性好等優點，在氣敏、電致變色器件、光催化、水分解和生物傳感等方面具有廣闊的應用前景。

 

WO3 的帶隙在 2.4 到 2.8 eV 之間，使其對光催化研究極具吸引力。用於光電化學（PEC）水分解的有前途的半導體材料。摻雜過渡金屬是提高WO3電化學性能的有效途徑。據報導，使用鎵(Ga)作為WO3的摻雜劑大大增強了WO3。摻鎵三氧化鎢（摻鎵 WO3）被成功合成並作為光電化學分解水的光電極，帶隙隨著鎵濃度的增加而減小。摻鎵三氧化鎢的合成過程如下：

 

 

首先，將鎢酸加入氨水（28-30%）中形成鎢酸銨溶液。可以通過加熱消除過量的氨。將適量的硝酸鎵 (III) 和 PEG 300 添加到鎢酸銨溶液中以獲得所需的原子比，用 W:Ga = x:1 - x 表示，其中 x = 1、0.95、0.9、0.85 或 0.8。在塗層之前，FTO 玻璃使用超聲波清洗器在每種溶劑中用丙酮、乙醇和異丙醇清洗 5 分鐘。然後，將硝酸鎵（III）-鎢酸銨溶液滴鑄在 FTO 玻璃上。將所得樣品以 5°C s-1 的恆定加熱速率在 500°C 下煅燒和燒結 30 分鐘。滴鑄和煅燒步驟重複兩次以產生三層薄膜。 500℃退火後，得到摻鎵三氧化鎢光電化學材料。

 

 

總之，摻鎵三氧化鎢被成功合成並作為光電化學分解水的光電極。摻鎵三氧化鎢樣品表現出比未摻雜的 WO3 更大的晶粒，並且所有 WO3 樣品都觀察到單斜結構。此外，20% Ga 摻雜的 WO3 樣品在測試條件下表現出最好的光電化學性能。與未摻雜的 WO3 (2.74 eV) 相比，20% Ga 摻雜的 WO3 具有較低的帶隙，為 2.60 eV。與未摻雜的樣品相比，所有摻雜 Ga 的 WO3 樣品都顯示出光吸收紅移。這表明在 WO3 中摻雜鎵增強了可見光在太陽輻射中的利用。結果表明，鎵的摻雜有助於 WO3 的帶隙減小。帶隙隨著鎵濃度的增加而減小。硝酸鎵 (III) 和鎢酸已被用作前體材料。