偏钨酸铵合成超细铂-三氧化钨纳米纤维

光催化降解由于其有机和合成休眠、基本限制、成本可行性和抗化学腐蚀的长期安全性,已成为一种有前途的废水完全净化技术。三氧化钨(WO3)由于其光学、物理和生化特性、成本效益和可见光响应等多功能特性而成为光催化活性的乐观进入者。然而,纯 WO3 纳米棒具有较低的导带能级 (VCB),不能提供足够的与电子受体反应的潜力,引发光生电荷载流子的重组,缓慢的电荷转移速率限制了光催化性能。纳米结构的 WO3 已被研究用于增加表面积和减少晶界。此外,研究人员开发了各种方法来提高 WO3 的光催化性能,例如表面混合还原氧化石墨烯 (RGO) 涂层、半导体耦合和贵金属装饰。

Pt-WO3纳米纤维图像

因此,通过结合静电纺丝和还原策略制备了负载在超细 WO3 纳米纤维表面的 Pt 纳米粒子(Pt NPs)。超细铂-三氧化钨纳米纤维(Pt-WO3)由偏钨酸铵制成,可用作具有增强光电化学性能的高效光催化剂。超细Pt-WO3纳米纤维的制备过程如下:

Pt-WO3 瞬态光电流响应图片

首先将0.985g(0.4mmol)偏钨酸铵((NH4)6H2W12O40)溶解在3mL去离子水中得到溶液A。同时,将0.8g聚乙烯吡咯烷酮(PVP,K-90)溶解在8mLN中制备溶液B , N-二甲基甲酰胺 (DMF)。通过将溶液 A 与 B 混合,然后在室温下搅拌 6 小时获得前体溶胶。前驱体溶胶采用以下参数进行电纺:20mL塑料注射器中2.26mL/h的推动速度,距铝箔收集器20cm的接收距离,以及20kV的施加电压。最后,通过在 550°C 下以 1°C/min 的加热速率煅烧前体纳米纤维 1 小时获得样品。

然后,将 0.164g (0.7mmol) WO3 纳米纤维和一定量的 H2PtCl6 溶液加入到 50mL 乙二醇 (EG) 中,并将所得悬浮液移入 150mL 烧瓶中,在 160°C 下保持 20 分钟。所得产物离心分离,用去离子水和乙醇洗涤数次,40℃干燥12h。可以通过控制悬浮液中 H2PtCl6 与 WO3 的摩尔百分比来调整 Pt NPs 的含量。相应的产品分别标记为 0.5%、1% 和 2%-Pt/WO3 纳米纤维,Pt/WO3 纳米纤维的示意图如图 S1 所示。

总之,超细 Pt-WO3 纳米纤维由偏钨酸铵制成,并用作具有增强光电化学性能的高效光催化剂。 超细铂-三氧化钨纳米纤维(Pt-WO3)纳米纤维平均直径为70nm,在可见光照射下,超细Pt/WO3纳米纤维比纯WO3纳米纤维表现出更高的光催化活性,其中Pt NPs的含量是影响光催化性能的关键因素。提高 WO3 纳米纤维的光催化性能,1%-Pt/WO3 纳米纤维在可见光照射 140 分钟下提供增强的光降解效率(93.7%)。

 

 

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