镍离子掺杂三氧化钨催化剂

杀菌剂废水是典型的难降解有毒有害工业废水，如农药行业排放的废水以及某些化工行业排放的废水。由于废水中含有高浓度的杀菌剂，能够杀灭和抑制微生物的生长。另一方面，多数有机杀菌剂都是多环或杂环类有机化合物，生物降解性很差。所以，杀菌剂废水很难直接采用生物技术进行处理。

这类废水的安全处理是目前制约农药及化工行业发展的主要因素。光催化技术被认为是一种具有广泛应用前景的水处理技术。 WO₃是一种n型半导体光催化剂，WO₃带隙小，能吸收部分可见光，在水中分散性也很好，是很有潜力的可见光催化剂。但是由于纯WO₃光催化活性弱，在缺少助催化剂或氧化还原介质的情况下，WO₃对于有机污染物的光催化降解活性不高，因此如何对WO₃ 半导体材料改性以提高其光催化活性是重要的技术热点。

针对现有WO₃催化剂的光催化活性弱的问题，采用镍离子掺杂三氧化钨催化剂不但能光催化氧化产生羟基自由基显著地提高废水中污染物去除率，同时也能强化对氧化中间产物的深度降解。掺杂的过程为：

A) 向以200r/min速度磁力搅拌的H₂O₂中加入钨粉，钨粉与H₂O₂的摩尔比为1:4，持续加热搅拌，随着温度的上升，乳白色溶液的颜色逐渐发生变化，加热2h后，乳白色溶液变成黄色溶胶状物质，自然冷却至室温。

B) 向以150r/min速度磁力搅拌的CH₃OH中加入乙酸镍，加热搅拌，其中乙酸镍中的Ni元素与步骤A) 中钨粉中W元素的摩尔比为1:5，CH3OH与步骤A) 中H2O2的体积比为1:1；H2O2的质量分数为30%。

C) 将步骤B) 所得溶液注入步骤A) 所得的黄色溶胶状物质，加热搅拌30min后得到凝胶，再将凝胶陈化0.5h。

D) 将步骤C) 中得到的凝胶放入烘箱中，在105℃的条件下干燥30min，再经研磨成粉末；

E) 将步骤D) 中得到的粉末放入马弗炉内，以2℃/min速度加热至400℃，再煅烧3h，即得到镍离子掺杂三氧化钨催化剂。

镍离子掺杂三氧化钨催化剂，、催化剂活性高，通过镍离子对WO₃掺杂，改变其晶型结构、表面官能团等性质，促进过氧化氢在水中分解形成强氧化性的羟基自由基，同时提高对小分子的中间产物的催化作用，催化剂适用范围广，可在pH=2~10范围内光催化氧化去除杀菌剂类物质。

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