含异质结构的六瓣花状三氧化钨光催化剂

三氧化钨因为其可见光响应的性质被看作是最有希望应用于实际的光催化剂之一。然而,它面临的一个难以克服的问题就是其较差的催化活性。虽然贵金属铂(Pt)负载三氧化钨表现出很高效的催化性能,但铂的价格让人难以承受,所以研究更廉价的合成材料势在必行。

含异质结构的六瓣花状三氧化钨图片

为了避免了直接使用贵金属作原料,在一定程度上减少了合成成本,研究人员正在开发一种含异质结构的六瓣花状三氧化钨光催化剂的制备方法,该催化剂由单斜晶系的WO3和正交晶系的WO3·0.333H2O组成异质结构,制备方法为两步水热法,具体步骤为:

1)在反应容器中加入适量水,搅拌条件下,依次加入一定量的钨酸铵和氟化氨;

2)再加入一定量的浓硝酸,搅拌30min;

3)将混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中,180℃恒温水热反应24小时,离心洗涤干燥得到氟化三氧化钨;

4)取上一步所得的氟化三氧化钨置于含纯水和30%过氧化氢溶液的混合液中,搅拌30min;

5)将混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中,180℃恒温水热反应24小时,离心洗涤干燥得到含异质结构的六瓣花状三氧化钨。

具体操作为:室温下,在烧杯中加入20mL水,搅拌条件下,加入5mmol的钨酸铵和5mmol氟化氨,再加入5ml的浓硝酸,搅拌30min,将混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中,180℃恒温水热反应24小时,离心洗涤干燥得到氟化三氧化钨;取0.2g上一步所得的氟化三氧化钨置于含5mL

纯水和10mL 30%过氧化氢溶液的混合液中,搅拌30min,将混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中,180℃恒温水热反应24小时,离心洗涤干燥即可得含异质结构的六瓣花状三氧化钨催化剂。

将含异质结构的六瓣花状三氧化钨催化剂用于降解罗丹明B废水溶液的试验,与普通三氧化钨相对比,光照5小时后,含异质结构的六瓣花状三氧化钨催化剂降解RhB高达80%,而未加入含异质结构的六瓣花状三氧化钨催化剂的RhB溶液几乎没有浓度变化。

由此可见,含异质结构的六瓣花状三氧化钨光催化剂,其制作方法简易,成本低廉,重现性,稳定性好,且具有较高催化活性,可见光照射下能够有效去除水中有机污染物,能够高效降解罗丹明B废水溶液。

 

 

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