当光催化技术碰撞三氧化钨?

说到碰撞,当能“听声”。此时,小编脑袋中在想象一些物件相互碰撞的画面,而后仿若听见某些声音,或悦耳,比如高手弹奏乐器;或刺耳,比如小编高歌一曲。只是,“当光催化技术碰撞三氧化钨?”这又是啥意思?缘何用碰撞?啊哦,其实,仅仅是缘起!话不多说,且入正题。

光照图片

三氧化钨,WO3,可以说是最早被研究的光催化剂的一种。此时,你可能会说,还有二氧化钛、氧化铁等等。这是自然。那到底三氧化钨有何优良特性,促使其成为催化领域最早被研究的材料之一?这得益于三氧化钨具有光稳定性,还对环境友好,也有广泛的来源等特点。也难怪它会受到研究者们的青睐。

这下,你可能又会好奇了:那么,三氧化钨在光催化领域有哪些应用?WO3在光解水制氧、光电化学电池及污染物去除等领域有着广阔的应用前景。Emmm,那光催化技术又是啥?光催化技术——被认为是治理环境污染的最有效方法!!!它是一种只需要利用太阳能就能有效去除具有高毒性、低浓度、难处理等“疑难杂症”的污染物质的方法,还不会引起其它额外影响,简而言之,就是绿色。

三氧化钨粉末图片

这乍一看,三氧化钨,这是要在光催化领域一路开挂的架势啊。然而,不得不提的是,三氧化钨的光催化活性其实是比较较低的。原因何在?——WO3导带位置较低,限制了光生载流子的有效分离。自然,研究者们为克服这一缺点做出了很多努力,但对三氧化钨光催化剂的研究仍然有很长的路要走。

可能有些知友迫不及待想要溯源了。别急,小编立马奉上。早期,光催化性能比较明显的宽带隙的半导体是光催化剂的主要研究对象,如TiO2等。所以,催化剂的研究范围是怎么扩展到三氧化钨的?随着研究的深入,人们发现三氧化钨等半导体也具有光催化活性,而且,很重要的一点是——能够响应更长波长的光,这使得光的利用率得以增加,从而扩展了光催化剂的研究范围。

那再早些时候呢?1953年,Markha等对光照下氧化锌(ZnO)表面产生过氧化氢的动力学行为进行了研究,发现:苯可以在光照下被氧化锌表面氧化成过氧化的有机物。1972年,Fujishima等发现:在波长小于415nm的光照射下,二氧化钛(TiO2)光电极能够产生光生电子和空穴,并能和水发生反应产生氢气和氧气。随后许多科学家对此现象进行了广泛的研究。1976年,Carey等发现:二氧化钛在紫外光照下可以分解多氯联苯。次年,Frank等对半导体光催化剂光氧化氰离子和亚硫酸盐进行了深入的研究。所有这些开创性研究的共同点是:将光和半导体联系在一起,以完成能量转化,并用此来进行环境治理。自此,一种新的利用太阳能进行污染治理的方法引起了人们的关注,也有了之后三氧化钨在光催化领域的研究。

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