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三氧化钨是一种典型的n型半导体,具有优良的光化学催化,气敏性,光致变色、光电转换等性能。与其它半导体光催化剂相比,三氧化钨的禁带宽度较低,被证实在同等条件下对可见光的吸收性能高于TiO2,因此在环境污染治理方面具有良好的应用前景。三氧化钨晶型较多,研究证明,只有单斜相WO3结构较稳定,在光催化中能发挥稳定作用,而目前相应研究中的单斜相WO3制备方法有待进一步改进。研究证明,掺杂可提高WO3的光催化性能,但对单斜相WO3掺杂易导致其晶型发生改变,因此需要改进相应合成方法。针对以上科学问题,本研究利用不同添加剂(如PVP:聚乙烯吡咯烷酮,P123聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物,CTAB:十六烷基三甲基溴化铵等),采用水热法合成单斜相WO3,并对其光催化性能进行测试;此外,利用固态研磨法使Zn,La成功掺杂于单斜相WO3中,并提高其光催化活性。本论文研究内容如下:(1)单斜相WO3的制备及其光催化性能研究。以钨酸钠为反应原料,PVP为添加剂,盐酸水溶液为介质,采用高温水热法制备淡黄色前驱体,再对前躯体进行高温煅烧,成功合成了单斜相WO3。通过XRD,SEM,FT-IR,UV-vis,N2吸附-脱附等手段对WO3的结构进行了表征。考察了锻烧温度对单斜相WO3光催化活性的影响,结果显示550 ℃煅烧得到的样品光催化性能最好;此外,还考察了 H202、pH值、降解时间、染料浓度等对W03的光催化活性的影响。通过对W03和回收后WO3红外测试结果可知,WO3使染料褪色的原因是光催化降解,而不是吸附。(2)W-Zn-O的制备及其光催化性能研究。为了改善三氧化钨的光催化性能,采用水热法与研磨法成功制备了不同浓度锌掺杂的W03。利用XRD,Raman,SEM,UV-vis,XPS,PL等对产物组成和结构等性质进行了表征。研究了在紫外灯照射下锌掺杂WO3对罗丹明B与酸性橙7的光催化降解性质,结果表明,掺杂后的WO3光催化性能良好:在初始溶液pH为4的介质中,光照30分钟后对罗丹明B的脱色率达到91.4%(掺杂前为76.3%);光照1.5 h后对酸性橙7的脱色率达到80.2%(掺杂前为71.9%)。(3)W-La-O的制备及其光催化性能研究。采用水热法与研磨法成功制备了镧掺杂WO3,通过XRD,Raman,SEM,UV-vis,XPS等对产物性能进行了表征。以染料罗丹明B(RhB)和酸性橙7(A07)作分子探针,对镧掺杂WO3光催化性能进行了测试。研究结果表明,掺杂后的WO3光催化性能明显好于掺杂前的:在初始溶液pH为4的介质中,光照10分钟后对罗丹明B的脱色率达到94.5%(掺杂前为36.9%);光照1.5 h后,对酸性橙7降解率为84.3%(掺杂前为71.9%)。