三氧化钨掺杂二氧化钛降解邻苯二甲酸二乙酯

邻苯二甲酸二乙酯 (DEP) 是一种无味、无色、油状液体。它用于制造塑料、农药、化妆品和阿司匹林,以及牙刷、汽车零件、玩具、工具和食品包装。同时,DEP 对人类健康产生负面影响,并造成环境问题。
 
二氧化钛 (TiO2) 被称为 n 型半导体,由于其独特的优势,例如低成本、无毒和强氧化还原特性,被认为是理想的候选者。然而,TiO2由于其固有的高带隙能量(3.2eV)只能被波长低于388nm的紫外线辐射激活。掺杂三氧化钨 (WO3) 是降低其带隙的可行方法。因此,有必要开发一种改进的光催化剂,以提高 DEP 的去除效率。三氧化钨掺杂二氧化钛的制备是通过液相等离子体将氧化钨沉积到二氧化钛上,可用做降解邻苯二甲酸二乙酯的优良光催化剂。WO3-TiO2光催化剂的制备过程如下:
 
邻苯二甲酸二乙酯图片
 
使用的主要原料为商业二氧化钛 P-25。 P-25粉末的平均粒径为25nm,由锐钛矿(80%)和金红石(20%)组合而成。试剂级六氯化钨 (WCl6) 用作前驱体,在二氧化钛光催化剂表面形成氧化钨。
 
首先,将 1-5 mM 六氯化钨与 250 mL 含有 100 mL 乙醇和 150 mL 去离子水的溶液混合,搅拌形成均匀的前体溶液。请注意,有机溶剂乙醇可以完全溶解六氯化钨,而六氯化钨几乎不溶于去离子水。接下来,将 0.5g TiO2 粉末加入前驱体溶液中,剧烈搅拌 10 分钟,以达到均匀分布(粉末在反应溶液中的分布)。然后,将反应溶液装入配备有并排布置的一对钨电极的反应室中。从电源向钨电极提供足够的电压后,在反应室中进行LPP工艺1小时,使氧化钨附着在TiO2表面。 LPP过程完成后,反复离心和洗涤可以确保未反应的原料和溶剂从沉淀物中完全去除。沉淀物在 373K 下干燥 24 小时以获得最终产物。
 
钨元素映射图片
 
总之,三氧化钨掺杂二氧化钛的制备是通过液相等离子体将氧化钨沉积到二氧化钛上,可用做降解邻苯二甲酸二乙酯的优良光催化剂。液相等离子体工艺产生的氧化钨量取决于反应溶液中的初始前体浓度。二氧化钛表面氧化钨负载量的增加导致带隙能量的降低。虽然在紫外光源下观察到裸二氧化钛光催化剂的最佳降解性能,但三氧化钨掺杂二氧化钛光催化剂在蓝光下的降解率比裸二氧化钛光光催化剂高 1.7-6.2 倍。
 

 

 

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