碳酸銀-銀-三氧化鎢三元複合Z型光催化劑

半導體光催化劑在有毒有害有機污染物降解中的應用對解決環境污染具有重要意義。然而，寬頻隙和低量子效率仍然是光催化劑的“瓶頸”。因此，半導體異質結的發展也是解決這些問題的有效途徑，可以擴大光吸收的光譜範圍，抑制光電子和空穴複合。

在各種半導體異質結中，將p型和n型半導體相結合的p-n結是廣泛使用的光催化體系。然而，電荷載流子轉移後，光誘導電子的還原能力和空穴的氧化能力都變弱。近來，Z型光催化劑的設計和構建已經引起了人們的高度關注，提高了光催化性能。Z型機制可以保護和利用具有更多負導帶電位和更多正價帶電位的氧化還原能力。因此，與p-n結系統結合的Z-光催化體系有望促進電子-空穴分離，提高異質結中載流子的氧化還原能力。

有研究人員設計出一種碳酸銀-銀-三氧化鎢三元複合Z型光催化劑，具有空穴分離效率高、光催化活性高、氧化還原能力強、穩定性好、耐腐蝕等優點。這種材料的催化步驟為：

（1）在攪拌條件下將5mL、品質分數為65%的濃硝酸滴加入25mL去離子水中，繼續攪拌10分鐘，得到稀硝酸溶液；然後將該稀硝酸溶液與10mL Na2WO4·2H2O溶液（含1.5 mmol Na2WO4·2H2O）混合形成淺黃色溶液，再攪拌1小時，得到漿液；最後將所得漿液轉移到50mL的不銹鋼高壓釜中，在180℃下水熱反應3小時，經冷卻、離心、去離子水和乙醇清洗後，乾燥，得到三氧化鎢納米片，命名為WO₃。

（2）將305.5 mg步驟（1）中的三氧化鎢納米片超聲分散在15 mL去離子水中，超聲分散0.5 h，得到三氧化鎢分散液。

（3）將50 mg硝酸銀溶於4 mL去離子水中，然後將所得硝酸銀溶液加入到步驟（2）得到的三氧化鎢分散液中，在黑暗條件下攪拌0.5 h，得到Ag⁺WO₃分散液。

（4）將5 mL、濃度為0.05 mol/L的碳酸氫鈉溶液逐滴加入到步驟（3）得到的Ag⁺WO₃分散液中，攪拌2 h後，在光照強度為100 mW·cm-2的氙燈下光照10 min，得到碳酸銀-銀-三氧化鎢三元複合Z型光催化劑。

碳酸銀-銀-三氧化鎢三元複合Z型光催化劑具有合成方法簡便、原料成本低、耗能少、耗時短、條件易控等優點，對污染物降解效率高的優點，具有很好的實際應用前景。

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