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设计和合成高效光催化剂是利用太阳能光催化分解水制氢的关键。本论文重点研究了二氧化钛和三氧化钨负载多金属氧酸盐(H4SiW12O40和H4PW12O40)及负载对多金属氧酸盐光催化活性的影响:采用溶胶-凝胶结合浸渍合成技术,制备了具有较高紫外光催化活性的负载型多金属氧酸盐纳米材料:H4SiW12O40╱TiO2、H4PW12O40╱TiO2,通过采用XRD、EDS、FT-IR、Raman、UV-DRS等手段对上述新材料进行了组成测定和结构表征,研究了在紫外光源照射下,POM/TiO2复合催化材料光催化分解水的析氧率、反应机理。结果表明:母体POM基本骨架结构仍得以保留,POM/TiO2在紫外范围内具有强烈的光吸收性能。当TiO2为锐钛矿相、焙烧温度为250℃、焙烧时间为3h、质量比w(TiO2):w(POM)为1:10的POM/TiO2光催化剂活性最高,H4SiW12O40/TiO2的最佳析氧率为269.94μmol·l-1·h-1,是H4SiW12O40的1.4倍,TiO2的4.5倍;H4PW12O40╱TiO2的最佳析氧率为199.95μmol·l-1·h-1,是H4PW12O40的1.9倍,约为TiO2的3倍。POM和TiO2之间存在良好的协同效应。利用固相烧结和浸渍法相结合的技术合成了两种多金属氧酸盐/三氧化钨复合催化材料:H4SiW12O40/WO3和H4PW12O40/WO3,利用XRD、FT-IR、Raman、UV-DRS对制备所得产物进行了表征,并研究了该类新型复合催化剂在紫外光源照射下,光催化分解水析氧的催化性能。结果表明,在POM╱WO3中,多金属氧酸盐的基本结构仍然完整,由于与载体WO3之间存在着较强的吸附作用,致使POM/WO3的谱线发生移动,峰强发生变化;焙烧时间、焙烧温度、质量比w(WO3):w(POM)和电子受体Fe3+的浓度等因素对POM/WO3复合催化剂光催化分解水析氧的催化性能均有影响。电子受体Fe3+的浓度为5g╱L,质量比w(WO3):w(H4SiW12O40)为1:10的H4SiW12O40╱WO3复合催化剂在400℃下焙烧3h时光催化活性最佳,析氧率为143.13μmol·l-1·h-1,但仍然没有H4SiW12O40的析氧率高;电子受体Fe3+的浓度为5g╱L,质量比w(WO3)/w(H4PW12O40)为1:5的H4PW12O40╱WO3复合催化剂在400℃下焙烧3h时光催化活性最佳,析氧率为114.50μmol·l-1·h-1,略高于H4PW12O40的析氧率。