偏鎢酸銨合成超細鉑-三氧化鎢納米纖維

光催化降解由於其有機和合成休眠、基本限制、成本可行性和抗化學腐蝕的長期安全性,已成為一種有前途的廢水完全淨化技術。三氧化鎢(WO3)由於其光學、物理和生化特性、成本效益和可見光響應等多功能特性而成為光催化活性的樂觀進入者。然而,純 WO3 納米棒具有較低的導帶能級 (VCB),不能提供足夠的與電子受體反應的潛力,引發光生電荷載流子的重組,緩慢的電荷轉移速率限制了光催化性能。納米結構的 WO3 已被研究用於增加表面積和減少晶界。此外,研究人員開發了各種方法來提高 WO3 的光催化性能,例如表面混合還原氧化石墨烯 (RGO) 塗層、半導體耦合和貴金屬裝飾。

Pt-WO3納米纖維圖像

因此,通過結合靜電紡絲和還原策略製備了負載在超細 WO3 納米纖維表面的 Pt 納米粒子(Pt NPs)。超細鉑-三氧化鎢納米纖維(Pt-WO3)由偏鎢酸銨製成,可用作具有增強光電化學性能的高效光催化劑。超細Pt-WO3納米纖維的製備過程如下:

Pt-WO3 瞬態光電流響應圖片

 

首先將0.985g(0.4mmol)偏鎢酸銨((NH4)6H2W12O40)溶解在3mL去離子水中得到溶液A。同時,將0.8g聚乙烯吡咯烷酮(PVP,K-90)溶解在8mLN中製備溶液B , N-二甲基甲酰胺 (DMF)。通過將溶液 A 與 B 混合,然後在室溫下攪拌 6 小時獲得前體溶膠。前驅體溶膠採用以下參數進行電紡:20mL塑料注射器中2.26mL/h的推動速度,距鋁箔收集器20cm的接收距離,以及20kV的施加電壓。最後,通過在 550°C 下以 1°C/min 的加熱速率煅燒前體納米纖維 1 小時獲得樣品。

然後,將 0.164g (0.7mmol) WO3 納米纖維和一定量的 H2PtCl6 溶液加入到 50mL 乙二醇 (EG) 中,並將所得懸浮液移入 150mL 燒瓶中,在 160°C 下保持 20 分鐘。所得產物離心分離,用去離子水和乙醇洗滌數次,40℃乾燥12h。可以通過控制懸浮液中 H2PtCl6 與 WO3 的摩爾百分比來調整 Pt NPs 的含量。相應的產品分別標記為 0.5%、1% 和 2%-Pt/WO3 納米纖維,Pt/WO3 納米纖維的示意圖如圖 S1 所示。

總之,超細 Pt-WO3 納米纖維由偏鎢酸銨製成,並用作具有增強光電化學性能的高效光催化劑。超細鉑-三氧化鎢納米纖維(Pt-WO3)納米纖維平均直徑為70nm,在可見光照射下,超細Pt/WO3納米纖維比純WO3納米纖維表現出更高的光催化活性,其中Pt NPs的含量是影響光催化性能的關鍵因素。提高 WO3 納米纖維的光催化性能,1%-Pt/WO3 納米纖維在可見光照射 140 分鐘下提供增強的光降解效率(93.7%)。

 

 

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