鎢錳鈣/介孔三氧化鎢複合催化劑

氫氣是一種清潔的能源，其熱值高、環境友好、運輸方便，燃燒產物是水，對環境不產生任何危害。地球上水儲量豐富、容易獲得、價格低廉。在太陽光照射下 是一種理想的將太陽能轉化為化學能的方法。

具有工業化實用價值的光催化分解水的反應在光電化學池中進行。光電化學池分解水的反應包含光陰極水的還原反應和光陽極水的氧化反應兩個半反應。光陽極上的水氧化反應過程是四電子反應，該半反應制約 了整個反應的進行。因此，獲得可以有效實現光催化水氧化產生氧氣的光陽極催化劑尤為重要。

有研究人員研製出一種可用於製備光陽極的鎢錳鈣/介孔三氧化鎢複合催化劑，包括活性成分I介孔三氧化鎢；活性成分II層狀錳鈣氧化物，複合催化劑可以充分發揮催化優勢，得到高產量的產物。

（1）介孔三氧化鎢的製備。磁力攪拌下，向無水乙醇中加入磷鎢酸和孔徑為7-8 nm的介孔氧化矽（KIT-6），攪拌1~ 3 h後，離心，乾燥，固體在400~600℃下煆燒3~6 h，自然冷卻至室溫。再將得到的固體分散 到氫氟酸中（1~5 mol/L），室溫攪拌6 h後離心分離。固體經去離子水洗滌數次後，在150℃ 下乾燥10 h，得到介孔三氧化鎢；產率約為80-90 %。

（2）錳鈣氧化物的製備。磁攪拌下，將一水乙酸鈣與四水乙酸錳溶解在去離子水後緩慢加入KOH水溶液（1-10 mol/L），得到棕色懸浮液，再逐滴加入KMnO4（0.02-0.1 mol/L）水溶液，持續攪拌反應5~10h 後，離心分離，固體經去離子水洗滌數次，乾燥真空，再在氬氣氣氛的管式爐中於300~600℃ 下煆燒2~8 h，得到錳鈣氧化物；產率約為90-95 %。

（3）鎢錳鈣/介孔三氧化鎢複合物催化劑的製備。將介孔三氧化鎢與錳鈣氧化物放入加入到球磨罐中，在星型球磨機上於300~500 rpm 下室溫研磨3-10 h後，分散至去離子水中，超聲反應5-20 h。離心分離，固體經乾燥真空後， 在氬氣氣氛的管式爐中於200~600℃下煆燒1~4 h，得到可用於製備光陽極的鎢錳鈣/介孔三氧化鎢複合物。產率約為90-98 %。

由介孔三氧化鎢、層狀錳鈣氧化物複合物構成的催化劑，具有高的光催化活性和穩定性；製備的介孔三氧化鎢與層狀的錳鈣氧化物通過物理研磨、超聲剝離沉 積及高溫煆燒後在介孔三氧化鎢表面形成了島狀鎢錳鈣三元複合物，可作為製備光電化學 池的光陽極催化材料，使用該複合材料製備的光陽極具有穩定性好、光回應範圍廣、催化活 性高、製備方法簡單、不含貴金屬、不污染環境等特點。

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