三氧化钨（WO3）是一种典型的n型无机半导体材料，由于其制备简便、成本低、热稳定性强、化学稳定性好等优点，在气敏、电致变色器件、光催化、水分解和生物传感等方面具有广阔的应用前景。

 

WO3 的带隙在 2.4 到 2.8 eV 之间，使其对光催化研究极具吸引力。用于光电化学（PEC）水分解的有前途的半导体材料。掺杂过渡金属是提高WO3电化学性能的有效途径。据报道，使用镓(Ga)作为WO3的掺杂剂大大增强了WO3。掺镓三氧化钨（掺镓 WO3）被成功合成并作为光电化学分解水的光电极，带隙随着镓浓度的增加而减小。 掺镓三氧化钨的合成过程如下：

 

 

首先，将钨酸加入氨水（28-30%）中形成钨酸铵溶液。可以通过加热消除过量的氨。将适量的硝酸镓 (III) 和 PEG 300 添加到钨酸铵溶液中以获得所需的原子比，用 W:Ga = x:1 - x 表示，其中 x = 1、0.95、0.9、0.85 或 0.8。在涂层之前，FTO 玻璃使用超声波清洗器在每种溶剂中用丙酮、乙醇和异丙醇清洗 5 分钟。然后，将硝酸镓（III）-钨酸铵溶液滴铸在 FTO 玻璃上。将所得样品以 5°C s-1 的恒定加热速率在 500°C 下煅烧和烧结 30 分钟。滴铸和煅烧步骤重复两次以产生三层薄膜。 500℃退火后，得到掺镓三氧化钨光电化学材料。

 

 

总之，掺镓三氧化钨被成功合成并作为光电化学分解水的光电极。 掺镓三氧化钨样品表现出比未掺杂的 WO3 更大的晶粒，并且所有 WO3 样品都观察到单斜结构。此外，20% Ga 掺杂的 WO3 样品在测试条件下表现出最好的光电化学性能。与未掺杂的 WO3 (2.74 eV) 相比，20% Ga 掺杂的 WO3 具有较低的带隙，为 2.60 eV。与未掺杂的样品相比，所有掺杂 Ga 的 WO3 样品都显示出光吸收红移。这表明在 WO3 中掺杂镓增强了可见光在太阳辐射中的利用。结果表明，镓的掺杂有助于 WO3 的带隙减小。带隙随着镓浓度的增加而减小。硝酸镓 (III) 和钨酸已被用作前体材料。