晶體WO3-ZnSe納米複合材料的生長

由印度Jiwaji大學化學研究學院的研究人員主導的一項研究中，通過簡單、低成本的水熱工藝在亞臨界條件下進行了WO₃-ZnSe納米複合材料的新型生長，並首次報導了在短短5小時內完成的產品的特徵：X射線衍射、掃描電子顯微鏡（SEM）、光學研究和傅裡葉變換分析。

這項研究展示了ZnSe對WO₃的結構、形態、組成、光學和催化性能的影響。WO₃金屬氧化物材料以寬頻隙的六方晶體結構生長，並被ZnSe修飾，形成了納米級的複合納米結構。

通過迴圈伏安法研究所製備材料的電化學特性，發現合成的材料表現出了顯著的電化學超級電容活性。此外，複合納米結構對苯酚的降解顯示出優異的光催化活性，幾乎93%的苯酚被降解，並具有良好的可回收性和穩定性。

環境污染和能源危機人類在生物圈的各個方面所面臨的主要問題。快速的工業化和擴大的城市化已經導致擾亂了自然的和諧，將有害的污染物添加到環境介質中。

各種污染物，如藥物流出物、苯酚、殺蟲劑、染料、殺真菌劑和鄰苯二甲酸鹽已被添加到土壤和水體中，使其品質和標準惡化。除了污染物之外，不同的內分泌干擾物，如17-β-雌二醇和雙酚A（BPA）在環境中的普遍存在已經導致了嚴重的健康問題。全球各地的研究人員正在努力創造現代和先進的技術來淨化和減輕這些污染物的有害影響。

在先進的技術中，使用半導體納米顆粒的光催化降解被認為是降解許多有機和無機污染物的可持續技術。雖然，光催化被認為是降解污染物的標誌性技術，但其應用受到寬頻隙半導體光催化劑的限制。

半導體納米粒子由於其令人敬畏的形態和特殊的特性，在光催化領域受到了廣泛的關注。半導體光催化劑的特殊功能在污染環境的再生和修復方面有顯著的評估。然而，這些納米粒子在紫外線區域的光吸收方面存在嚴重缺陷。

此外，由於大的比表面積、極大的化學穩定性、極好的機械性能和極好的電子遷移率，納米材料在能源生產和能源儲存方面顯示出良好的應用。各種過渡金屬氧化物已被用於能量儲存，並被用作超級電容器的電極材料。但過渡金屬氧化物的問題是有限的直流電導率和聚集行為。

近年來，由於氧化鎢（WO₃）的多功能性和多種特性，吸引了許多研究人員的興趣。WO₃是一種n型半導體和潛在的可見光光催化劑。由於其帶隙小（從2.4到2.8eV不等），成本低廉，在酸性條件下的水溶液中穩定性高，因此被認為是降解有機化合物最有前途的半導體光催化劑之一。

氧化鎢已被用作電化學、光催化和氣體檢測工具。此外，一份新的報告顯示，氧化鎢具有生物光催化特性，同時它的性質也顯示了它在納米生物創新中的潛在應用。硒化鋅（ZnSe）也已經被開發為光催化材料，其帶隙在室溫下為2.7eV，巨大的激發限制能量為21meV。

為了提高納米結構的活性，研究人員開發了WO₃-ZnSe納米複合材料，並將其應用於多種用途，如電化學、光致發光和光催化應用。複合材料的製造在光吸收、氧化還原活性和介面電荷轉移方面比單獨的同類材料有優勢。在電化學活性方面，WO₃-ZnSe複合材料顯示了良好的光催化和電容行為，在105分鐘內有93%的苯酚降解。

在亞臨界條件下，通過簡單的、低成本的水熱工藝對WO₃-ZnSe納米複合材料進行了的生長，並首次進行了報導。全面的形態學特徵揭示了合成的納米結構的結晶性質。通過製作複合材料對寬頻隙納米材料進行了改性。

所製造的改性納米材料有很多應用，表現出較高的結晶度和突出的光催化活性，這是由於複合形成後表面積增加。此外，通過迴圈伏安分析，該納米結構顯示出巨大的電荷儲存特性。根據國際照明委員會（CIE）的規定，合成的納米材料顯示出藍色發射，適合用於藍色LED。

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