三氧化鎢摻雜二氧化鈦降解鄰苯二甲酸二乙酯

鄰苯二甲酸二乙酯 (DEP) 是一種無味、無色、油狀液體。它用於製造塑料、農藥、化妝品和阿司匹林,以及牙刷、汽車零件、玩具、工具和食品包裝。同時,DEP 對人類健康產生負面影響,並造成環境問題。
 
二氧化鈦 (TiO2) 被稱為 n 型半導體,由於其獨特的優勢,例如低成本、無毒和強氧化還原特性,被認為是理想的候選者。然而,TiO2由於其固有的高帶隙能量(3.2eV)只能被波長低於388nm的紫外線輻射激活。摻雜三氧化鎢 (WO3) 是降低其帶隙的可行方法。
因此,有必要開發一種改進的光催化劑,以提高 DEP 的去除效率。三氧化鎢摻雜二氧化鈦的製備是通過液相等離子體將氧化鎢沉積到二氧化鈦上,可用做降解鄰苯二甲酸二乙酯的優良光催化劑。 WO3-TiO2光催化劑的製備過程如下:
 
鄰苯二甲酸二乙酯圖片
 
使用商業二氧化鈦 P-25, P-25粉末的平均粒徑為25nm,由銳鈦礦(80%)和金紅石(20%)組合而成。試劑級六氯化鎢 (WCl6) 用作前驅體,在二氧化鈦光催化劑表面形成氧化鎢。
 
首先,將 1-5 mM 六氯化鎢與 250 mL 含有 100 mL 乙醇和 150 mL 去離子水的溶液混合,攪拌形成均勻的前體溶液。請注意,有機溶劑乙醇可以完全溶解六氯化鎢,而六氯化鎢幾乎不溶於去離子水。接下來,將 0.5g TiO2 粉末加入前驅體溶液中,劇烈攪拌 10 分鐘,以達到均勻分佈(粉末在反應溶液中的分佈)。然後,將反應溶液裝入配備有並排佈置的一對鎢電極的反應室中。從電源向鎢電極提供足夠的電壓後,在反應室中進行LPP工藝1小時,使氧化鎢附著在TiO2表面。 LPP過程完成後,反复離心和洗滌可以確保未反應的原料和溶劑從沉澱物中完全去除。沉澱物在 373K 下乾燥 24 小時以獲得最終產物。
 
鎢元素映射圖片
 
總之,三氧化鎢摻雜二氧化鈦的製備是通過液相等離子體將氧化鎢沉積到二氧化鈦上,可用做降解鄰苯二甲酸二乙酯的優良光催化劑。液相等離子體工藝產生的氧化鎢量取決於反應溶液中的初始前體濃度。二氧化鈦表面氧化鎢負載量的增加導致帶隙能量的降低。雖然在紫外光源下觀察到裸二氧化鈦光催化劑的最佳降解性能,但三氧化鎢摻雜二氧化鈦光催化劑在藍光下的降解率比裸二氧化鈦光催化劑高 1.7-6.2 倍。
 

 

 

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