随着工业发展,伴随而来的环境问题也影响着人们的生活。因此工业废水处理技术顺势而生,光催化技术是一种绿色环保的降解技术,不同于传统的降解技术它不会产生二次污染,在环境保护中扮演着重要的角色。光催化技术应用范围包括光催化降解有机污染物,光催化裂解水制氢、光催化还原CO₂等。半导体光催化剂是光催化技术的核心,能够直接与污染物参与反应,引起人们的广泛研究。钨酸盐材料具有较好的发光和稳定性,是一种自激活发光材料,在紫外可见光波段对光的吸收较强,主要由于基团自身的带间跃迁。因此,人们开始研究钨酸盐的光催化应用,发现纯的钨酸盐降解效率缓慢,太阳光利用率低,带隙宽等问题限制了钨酸盐降解污染物的能力。因此,本论文通过离子单掺和共掺的方法来得到一种光催化剂,能够达到降解罗丹明B的应用。过渡金属独特的电子层结构引起我们的关注,由于具有未满的d轨道,容易得到或失去电子,可参与氧化还原反应。本论文研究了掺杂三种过渡金属离子的钨酸锌光催化剂,讨论降解罗丹明B的效果:室温下通过高温固相法合成ZnWO₄:xTi⁴⁺（x=0.005,0.01,0.02）白色粉末样品。通过X射线衍射仪确定制备样品物相结构,然后进行性能表征分析（XRD,XPS,UV-vis DRS,PL光谱,Raman光谱等）;最后利用合成的光催化剂降解罗丹明B。对测试的结果进行分析,XRD的衍射峰位向低角度偏移表明Ti⁴⁺取代了W⁶⁺离子,XPS测试的结合能所对应的元素电子轨道表明掺杂离子Ti为+4价。发射光谱和漫反射分析可知,掺杂离子可使带隙变窄,分析得出Ti最优掺比量为0.01,降解罗丹明B的速率为97%。采用高温固相法制备ZnWO₄:xLa³⁺（x=0.01,0.015,0.02）白色粉末状样品。样品的XRD衍射峰位与标准卡片一一对应,说明掺杂镧离子不影响ZnWO₄的物相结构。XPS测试的元素表征说明有镧元素存在。漫反射光谱说明掺杂La³⁺可提高钨酸锌的紫外光吸收,掺杂镧离子使钨酸锌的带隙变窄。光催化降解测试表明最佳La的掺杂浓度为0.02,降解率为96.6%。通过高温固相法制备了ZnWO₄:0.02La³⁺,xY³⁺（x=0.01,0.015,0.02）系列样品。类似前两个掺杂离子样品,同样进行一些性能测试。还进行了比表面积的测试,说明比表面积大小在粉末状的光催化剂中对光催化性能有一定的影响。从吸收光谱可以看出ZnWO₄:0.02La³⁺在掺杂0.02Y³⁺后,其吸光度增加,对于波长为200nm-400nm的紫外线具有更好的吸收能力,可促进产生更多的光生载流子。ZnWO₄:Ti⁴⁺,ZnWO₄:La³⁺和ZnWO₄:La³⁺,Y³⁺三组光催化剂都是通过室温下高温固相反应法合成获得,方法便捷且稳定。三种过渡金属离子掺杂的衍射峰与标准卡片一一对应。Ti⁴⁺和La³⁺,Y³⁺的掺杂使钨酸锌在降解罗丹明B过程中表现出优异的降解效果,共掺杂ZnWO₄:La³⁺,Y³⁺,降解率达到97.9%。单掺ZnWO₄:Ti⁴⁺降解率达到97%。发射光谱表明,掺杂离子可以使样品的发光强度减弱,是因为掺杂离子抑制了电子空穴对复合。漫反射光谱表明,掺杂离子可以使样品的禁带宽度变窄,增强电子捕获能力。离子的掺杂则表明在样品中引入缺陷,加速载流子的分离,产生更多的电子和空穴,有效的参与目标降解物光催化反应,是一种有效的光催化剂。