焦化废水含有多种对生态环境和人类健康产生危害的有机物,研究人员对焦化废水的处理方法进行了深入研究。在众多处理方法中,光电催化技术在光催化技术的基础上,增加了外加电压,这可进一步增强催化剂光催化活性,被认为是可实现废水中有机污染物完全分解的理想技术。WO₃因其良好的物理和化学稳定性、无毒和光响应灵敏等优点,在降解有机方面受到广泛关注。但是,WO₃表面活性位点较少并且不能吸收全部范围的可见光,使得光催化活性未达到预期。本课题一方面是从电极结构的角度出发,设计3D开放多孔的形貌,便于接触溶液,并且通过改性,增加活性位点。另一方面,由于内建电场可以抑制光生载流子复合,因此选取合适的材料与WO₃复合,构建异质结。具体研究内容如下:（1）利用水热生长法,在FTO基体上制备了表面平整且结合力较好的WO₃薄膜电极。通过物相表征,证明WO₃结晶度良好,均为单斜晶型,晶粒尺寸大约为17.0 nm,大量纳米片状WO₃近似垂直地生长于FTO表面并且相互交错形成3D多孔状微观形貌。光电化学测试表明,纯WO₃薄膜电极光电催化降解亚甲基蓝溶液效率仅为23.8%。（2）为提高WO₃薄膜电极催化活性,在其表面电沉积BiOI制备了BiOI/WO₃薄膜电极。BiOI/WO_3-120s薄膜电极催化活性最佳且降解效率为86.7%,是纯WO₃薄膜电极降解效率的3.6倍。表明在WO₃薄膜电极上电沉积BiOI有利于显著提高其光电催化活性。捕获实验表明活性物质为h⁺和·OH,这意味着BiOI/WO₃仅有氧化作用,没有还原作用,是氧化型光催化剂。（3）为了进一步提电极催化活性,采用SILAR（连续离子吸附）法,制备了CdS QD（量子点）敏化的CdS/BiOI/WO₃薄膜电极。敏化后的电极不仅可吸收全部可见波段的太阳光,还可以吸收一部分近红外波段的光,光利用率呈现理想化。这得益于敏化后的电极禁带宽度（Eg）大幅度减小。敏化后的电极属于直接Z-型三元异质半导体,独特的光生载流子传输路径可以减小传输阻力,提高电子-空穴分离效率。捕获实验表明活性物质为·O^2-和h⁺,说明CdS/BiOI/WO₃薄膜电极同时具备氧化性和还原性。CdS/BiOI/WO₃薄膜电极降解效率高达98.3%。因此,CdS QD敏化BiOI/WO₃薄膜电极是提高其催化活性的有效的方法。