本論文采用水熱/溶劑熱法分別合成了花狀、海膽狀、納米線狀、空心微球狀等一系列不同形貌的WO_x微納米結(jié)構(gòu)。采用光沉積、煅燒法、室溫?cái)嚢璩练e法等方式對(duì)WO_x微納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行貴金屬表面修飾以及構(gòu)建異質(zhì)結(jié),優(yōu)化其在吸附、光催化以及氣敏領(lǐng)域的性能,并探究了性能增強(qiáng)機(jī)理。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.通過調(diào)控實(shí)驗(yàn)參數(shù)制備了不同形貌和晶相的WO_x,對(duì)其進(jìn)行了吸附和光催化性能的對(duì)比研究及機(jī)理分析。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,WO_2.72對(duì)亞甲基藍(lán)（MB）的吸附性能比WO₃的好。光催化實(shí)驗(yàn)表明,WO_2.72對(duì)MB的去除率比WO₃高,這主要是由于其具有比WO₃強(qiáng)的吸附性能,但WO₃的光降解能力好于WO_2.72。其中,WO_2.72納米線（樣品9）的吸附性能最佳。因此,進(jìn)一步探究了染料初始濃度、接觸時(shí)間、pH值、染料種類以及溶液溫度對(duì)不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)制備的WO_2.72... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)WO3,(b)γ-WO3,(c)γ-W18O49的晶體結(jié)構(gòu)示意圖[10]

氧化鎢微納米材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備與性能研究21.1.2WOx材料的性質(zhì)微納米WOx作為過渡金屬氧化物具有半導(dǎo)體特性，具有一定的導(dǎo)電性[11,12,13]。并且WOx一種優(yōu)良的敏感材料，具有光催化、光熱轉(zhuǎn)換、光致變色等性質(zhì)。(1)光催化如圖1.2所示，WO3的價(jià)帶(VB)位置高于H2O/O2氧化電位，導(dǎo)帶(CB)位置低于H2/H2O還原電位[14,15]，這使得WO3能夠催化多種污染物。目前為止，研究最多的光催化材料是TiO2，與其相比，WO3帶隙較窄，因此它可以吸收可見光中的藍(lán)色區(qū)域，提高可見光的利用，具有良好的光催化性能。圖1.2一些半導(dǎo)體的導(dǎo)帶和價(jià)帶的能級(jí)[16](2)光熱轉(zhuǎn)換WOx在近紅外光區(qū)(NIR780-1100nm)具有強(qiáng)烈的吸收以及良好的光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)引起了研究者廣泛的關(guān)注。WOx中產(chǎn)生氧空位時(shí)，會(huì)有低價(jià)態(tài)的鎢(W5+、W4+)存在，從而會(huì)在近紅外區(qū)產(chǎn)生吸收[17,18]。因此，可以通過調(diào)控鎢的價(jià)態(tài)來調(diào)控它的光熱轉(zhuǎn)換效率。(3)光學(xué)特性和變色WOx的光吸收區(qū)域可以通過改變材料的帶隙能來改善[19]。WOx(x<3)在紅外區(qū)域有額外的吸收峰，這額外的吸收峰是由電子從W6+向W5+轉(zhuǎn)移造成的。眾所周知，WO3的光學(xué)透射率可以調(diào)整，也就意味著它的顏色可以從初始狀態(tài)變成黑藍(lán)色，并且這種顏色變化在外界的刺激下是可逆的。這種刺激可以是外加光、外加電和熱誘導(dǎo)。1.2WOx材料的制備方法氧化鎢的制備方法有很多，為了改善WOx的性能，研究人員進(jìn)行了大量的嘗試，目

氧化鎢微納米材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備與性能研究4廣義來講，水熱法和溶劑熱法原理一樣，只是反應(yīng)溶劑的差異，水熱法是以水作為反應(yīng)介質(zhì)，而溶劑熱法會(huì)采用有機(jī)溶劑或者水和其他溶劑的混合溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)。Bishal等人[25]通過簡(jiǎn)單的水熱法合成了W18O49納米顆粒，制備的樣品對(duì)染料有良好的吸附和光催化降解性能。Zhao等人[26]采用水熱法制備了WO30.33H2O空心微球，它們對(duì)RhB染料有良好的光催化降解能力。Yao等人[27]通過溶劑熱法制備了具有大量氧空位的海膽狀的WOx，可以作為傳感器材料用于檢測(cè)乙醇?xì)怏w。水熱/溶劑熱法的制備方法簡(jiǎn)單、產(chǎn)物純度高[28]。并且水熱/溶劑熱反應(yīng)可以通過調(diào)節(jié)各種參數(shù)制備各種形貌的樣品，是目前應(yīng)用較廣泛的制備方法。1.3WOx材料的研究進(jìn)展和許多金屬氧化物一樣，WOx雖然在光電、光熱、催化、氣敏等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)用潛力，但是單一的WOx在實(shí)際應(yīng)用方面仍然存在一些缺點(diǎn)，如活性位點(diǎn)少、光生電子和空穴對(duì)易重組、量子效率低等，這些缺點(diǎn)降低了它在實(shí)際應(yīng)用中的效率。目前，人們已經(jīng)利用多種方法提高WOx各方面的性能，如：對(duì)WOx進(jìn)行形貌調(diào)控、構(gòu)建WOx基復(fù)合結(jié)構(gòu)、元素?fù)诫s改性等。1.3.1WOx形貌調(diào)控圖1.3各種形貌的WOx微納米材料[10]WOx等半導(dǎo)體材料的形貌和結(jié)構(gòu)對(duì)其性能調(diào)控具有重要意義。同種材料，同種晶相，形貌不一樣，其性能也會(huì)產(chǎn)生區(qū)別。因此形貌調(diào)控也成為納米WOx材料研究的熱點(diǎn)。目前，研究工作人員研制了各種形貌的WOx，按維數(shù)分類可分為：零維、一維、二維、三

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米三氧化鎢的制備與應(yīng)用[J]. 陳志剛,蘇靜.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[2]高純度苯甲酸精制工藝述評(píng)[J]. 吳鑫干,莫馗.  湖南化工. 2000(06)

碩士論文
[1]納米氧化鎢的制備及其光催化性能的研究[D]. 郭曉曉.中北大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3589797