晶体WO3-ZnSe纳米复合材料的生长

由印度Jiwaji大学化学研究学院的研究人员主导的一项研究中，通过简单、低成本的水热工艺在亚临界条件下进行了WO₃-ZnSe纳米复合材料的新型生长，并首次报道了在短短5小时内完成的产品的特征：X射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）、光学研究和傅里叶变换分析。

这项研究展示了ZnSe对WO₃的结构、形态、组成、光学和催化性能的影响。WO₃金属氧化物材料以宽带隙的六方晶体结构生长，并被ZnSe修饰，形成了纳米级的复合纳米结构。

通过循环伏安法研究所制备材料的电化学特性，发现合成的材料表现出了显著的电化学超级电容活性。此外，复合纳米结构对苯酚的降解显示出优异的光催化活性，几乎93%的苯酚被降解，并具有良好的可回收性和稳定性。

环境污染和能源危机人类在生物圈的各个方面所面临的主要问题。快速的工业化和扩大的城市化已经导致扰乱了自然的和谐，将有害的污染物添加到环境介质中。

各种污染物，如药物流出物、苯酚、杀虫剂、染料、杀真菌剂和邻苯二甲酸盐已被添加到土壤和水体中，使其质量和标准恶化。除了污染物之外，不同的内分泌干扰物，如17-β-雌二醇和双酚A（BPA）在环境中的普遍存在已经导致了严重的健康问题。全球各地的研究人员正在努力创造现代和先进的技术来净化和减轻这些污染物的有害影响。

在先进的技术中，使用半导体纳米颗粒的光催化降解被认为是降解许多有机和无机污染物的可持续技术。虽然，光催化被认为是降解污染物的标志性技术，但其应用受到宽带隙半导体光催化剂的限制。

半导体纳米粒子由于其令人敬畏的形态和特殊的特性，在光催化领域受到了广泛的关注。半导体光催化剂的特殊功能在污染环境的再生和修复方面有显著的评估。然而，这些纳米粒子在紫外线区域的光吸收方面存在严重缺陷。

此外，由于大的比表面积、极大的化学稳定性、极好的机械性能和极好的电子迁移率，纳米材料在能源生产和能源储存方面显示出良好的应用。各种过渡金属氧化物已被用于能量储存，并被用作超级电容器的电极材料。但过渡金属氧化物的问题是有限的直流电导率和聚集行为。

近年来，由于氧化钨（WO₃）的多功能性和多种特性，吸引了许多研究人员的兴趣。WO₃是一种n型半导体和潜在的可见光光催化剂。由于其带隙小（从2.4到2.8eV不等），成本低廉，在酸性条件下的水溶液中稳定性高，因此被认为是降解有机化合物最有前途的半导体光催化剂之一。

氧化钨已被用作电化学、光催化和气体检测工具。此外，一份新的报告显示，氧化钨具有生物光催化特性，同时它的性质也显示了它在纳米生物创新中的潜在应用。硒化锌（ZnSe）也已经被开发为光催化材料，其带隙在室温下为2.7eV，巨大的激发限制能量为21meV。

为了提高纳米结构的活性，研究人员开发了WO₃-ZnSe纳米复合材料，并将其应用于多种用途，如电化学、光致发光和光催化应用。复合材料的制造在光吸收、氧化还原活性和界面电荷转移方面比单独的同类材料有优势。在电化学活性方面，WO₃-ZnSe复合材料显示了良好的光催化和电容行为，在105分钟内有93%的苯酚降解。

在亚临界条件下，通过简单的、低成本的水热工艺对WO₃-ZnSe纳米复合材料进行了的生长，并首次进行了报道。全面的形态学特征揭示了合成的纳米结构的结晶性质。通过制作复合材料对宽带隙纳米材料进行了改性。

所制造的改性纳米材料有很多应用，表现出较高的结晶度和突出的光催化活性，这是由于复合形成后表面积增加。此外，通过循环伏安分析，该纳米结构显示出巨大的电荷储存特性。根据国际照明委员会（CIE）的规定，合成的纳米材料显示出蓝色发射，适合用于蓝色LED。

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