铜负载氧化钨纳米管

在半导体光催化领域，目前研究较多的是二氧化钛，但是它的带隙较宽（3.2ev），只有紫外光才能激发它产生光生载流子，而太阳光中，紫外光所占比例很小，因此纯TiO₂的光催化过程对太阳光的利用率很低。

与氧化钛相比，氧化钨具有更窄的带隙结构，对可见光的吸收高，是一种具有可见光响应的光催化材料，在可见光照射下就可以激发降解有机污染物。但是纯氧化钨具有光腐蚀问题，存在光致变色，导致氧化钨的催化活性降低。而且氧化钨本身比重较大，比表面积低，与有害气体的接触面积小，这些也都是影响氧化钨催化活性的重要因素。

为解决氧化钨的先天不足，掺杂是最为合适的方案，有学者采用一种铜负载氧化钨纳米管工艺，通过在氧化钨纳米管的表面负载铜离子提高了氧化钨纳米管的可见光降解有机气体的催化活性，并通过碱刻蚀降低了氧化钨的光腐蚀，提高了氧化钨的使用寿命，掺杂过程如下：

步骤A、将WO3纳米管在去离子水中超声1~10min，制得1~100mg/mL WO3纳米管分散液；

步骤B、负载铜离子：将可溶性铜盐的水溶液缓慢加入至WO3纳米管分散液中，30~50℃反应1~3h，过滤或离心分离，得固相；

步骤C、将步骤B所得固相分散至pH为9.0~10的水溶液中，在室温下搅拌10~20小时，过滤或者离心分离，干燥，得铜负载氧化钨纳米管。

掺杂过后， 铜离子的负载有效地提高了氧化钨的可见光降解效率，与普通的氧化钨粉体相比，氧化钨纳米管的合成大大提高了氧化钨的比表面积，进一步地提高铜与氧化钨的接触及铜负载氧化钨与有害气体的接触面积，提高了催化降解效率，铜负载氧化钨纳米管光催化材料具有优良的可见光降解污染物性能，对乙醛的降解效率达到4小时降解95%，性能稳定，使用寿命长。

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