三氧化钨光催化材料制备方法

光催化是未来治理环境污染的主要措施，自1972年日本人首发使用二氧化钛光催化剂以来，光催化领域已经经历了近半个世纪的发展，目前，光催化剂材料可用于多种领域，可用于污水处理，空气处理，家居环境净化，甚至还可用于发电。

众所周知，由于氧化钛在紫外线区激发，在接收较少量紫外光的室内领域中不能获得足够的光催化性能，也因此，氧化钨成为了除氧化钛外的另一种普及型的光催化剂材料。

在钨氧化物中，三氧化钨WO₃及以三氧化钨为基础的钨酸盐是用于光催化剂的主要材料，因为它具有优异的光催化性能且在空气中在常温下稳定。然而，三氧化钨WO₃具有复杂晶体结构，包括单斜、斜方、三斜、六方、立方和四方，且即使对其施加小的压力，该晶体结构也容易变化。因此，三氧化钨WO₃的光催化性能不稳定。

尽管当处理三氧化钨WO₃粉末以使其更微细并改进光催化性能时，通过在空气中加热偏钨酸铵等生产的三氧化钨WO₃粉末的晶体结构主要为单斜，但三氧化钨WO₃细粉末的晶体结构因解聚处理施加的压力而变为主要为三斜。此外，光催化剂细颗粒越细，比表面积越大，效果越显著。然而，尽管可通过解聚处理将氧化钨粉末颗粒磨碎至一定程度，但传统的加热偏钨酸铵方法生产三氧化钨WO₃粉末颗粒的效果似乎并不理想。

为此，在制取光催化用途的三氧化钨过程不同于普通氧化钨粉的制取过程，据了解，其生产方法包括：升华步骤，电感耦合等离子体处理、电弧放电处理、激光处理和电子束处理和热处理步骤。

升华步骤，通过在氧气氛中使用下列处理中的至少一种升华钨金属粉末或钨化合物粉末，获得三氧化钨粉末：电感耦合等离子体处理电弧放电处理、激光处理和电子束处理；和热处理步骤，在氧化性气氛中在300℃到1000℃热处理在所述升华步骤中获得的三 氧化钨粉末10分钟到2小时。其实例如下：

1、制备平均粒径为1μm的钨金属粉末作为原料粉末。在升华步骤中，使用大气(空气)作为载气的同时，将该原料粉末喷R等离子体中，将平均流速调节至2m/s，所述原料粉末在进行氧化反应的同时被升华。因此通过所述升华步骤获得三氧化钨粉末。

然后，在空气气氛下对获得的三氧化钨粉末进行600℃×2小时的热处理步骤。从而获得用于光催化剂的三氧化钨粉末。

对获得的用于光催化剂的三氧化钨粉末，进行测量并获得下列结果：BET比表面积为14m²/g，粒径分布(D90‑D10)/D50 为0.93。此外发现，晶相仅由单斜晶体、斜方晶体和三斜晶体构成，可作为光催化剂材料。

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