近年来,光催化技术已经成为了国际上公认的处理环境问题的有效方法之一。该方法是通过半导体利用太阳能对有机污染物进行降解,而且低成本、无污染,是解决能源危机与环境问题的重要途径之一。光催化技术的关键是合适的催化剂的选择与制备,因此催化剂的发展决定着未来这项技术的应用前景。在本论文中,主要以静电纺丝技术制备了多种具有一维纳米形貌的钨基氧化物光催化剂,通过表征对其光催化性能进行了讨论。主要研究内容和结论如下:1.首先采用静电纺丝法制备超细三氧化钨纳米纤维光催化剂。随后结合油浴法,合成了具有高可见光催化活性的Pt/WO₃纳米纤维光催化复合材料。当Pt颗粒的含量为1%时,Pt/WO₃纳米纤维对RhB染料的降解效率达到93.7%。通过基于密度泛函的第一性原理方法分析了Pt修饰提升其光催化性能的机理。因此得知,由于Pt金属颗粒的负载,产生的肖特基势垒,有效的提高了光生载流子的传输效率,相比较单纯的WO₃表现出了更好的光催化性能。通过循环测试和表征,证明制备的Pt/WO₃纳米纤维是作为一种降解有机染料的理想光催化剂。2.通过静电纺丝法制备了ZnWO₄/WO₃异质结构纳米管。经过表征,纳米管的直径在200 nm,管壁厚度为40 nm。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了91.2%。相比纯WO₃纳米纤维,光催化效率提升了近四倍。另外通过捕获剂测试发现在光催化反应中起主要作用的活性基团是h⁺和·OH。结合DFT计算,探究了光催化过程中的电子转移路径。结论如下,由于异质结构中的异质界面和多孔结构的存在,促进了光生载流子的输运,电子从ZnWO₄转移到WO₃,有效地增大了电子-空穴对分离效率,这是光催化性能提高的主要因素。3.通过静电纺丝法制备了CoWO₄/ZnWO₄多孔异质结构纳米管光催化剂。经过形貌表征,纳米管的直径在150 nm,管壁厚度为20 nm。通过XPS等方法分析了异质结构的元素组成和化学价态。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了90.3%。结论如下,在煅烧过程中形成的多孔结构为光催化过程提供了更多的活性位点,这使得光催化剂与降解物之间的接触面增大,有利于提高对污染物的降解。另外经过光电测试得知,异质结构具有更大的光电流密度和更小的电子转移内阻,这有利于载流子的传输,抑制了电子空穴对的复合,提高了异质结构的光催化性能。4.通过水热法制备了单斜/六方WO₃异相结构。通过XRD测试分析了样品的晶体结构以及组成,SEM以及TEM表征分析了异相结构的形貌特征。在可见光照射下对RhB溶液进行降解测试,分析了单斜/六方WO₃异相结构光催化剂的光催化性能。结果表明,制备的单斜/六方WO₃异相结相比单斜和六方单一WO₃降解性能均得到提高。结论如下,通过光催化测试以及光电性能测试得知,异相结能够产生更多的载流子,较小的内阻更加有利于载流子的输运,最终使光催化性能得到提高。另外实验方案有待进一步改进,但该思路为光催化剂的发展提供了一种可行性思路。