納米WO3/ZnO中空球的制備及光催化降解亞甲基藍

編號：NMJS08244

篇名：納米WO3/ZnO中空球的制備及光催化降解亞甲基藍

作者：田俐 吳杰靈 陳善民 劉強 易益濤

關(guān)鍵詞： WO3/ZnO 中空球 納米顆粒 復(fù)合半導(dǎo)體 光催化

機構(gòu)： 湖南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 湖南科技大學(xué)高溫耐磨材料及制備技術(shù)湖南省國防科技重點實驗室 湖南科技大學(xué)精細(xì)聚合物可控制備及功能應(yīng)用湖南省重點實驗室 湖南科技大學(xué)新能源儲存與轉(zhuǎn)換先進材料湖南省重點實驗

摘要： 以碳球為模板,采用溶劑熱法合成了WO3/ZnO復(fù)合半導(dǎo)體材料。采用XRD、SEM、EDS對材料物相、形貌、成分和微結(jié)構(gòu)進行了表征,并研究其對亞甲基藍的降解。結(jié)果表明:所制備的WO3/ZnO半導(dǎo)體是由納米顆粒自組裝而成,具有中空結(jié)構(gòu);相對于純相的單個組分ZnO,WO3/ZnO異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的吸收譜峰明顯地向長波區(qū)紅移,對亞甲基藍的最大吸收波長為664 nm,其禁帶寬度為3.64 eV;在40 min內(nèi)使10 mg/L亞甲基藍的濃度降低了90%,60 min后完全降解,并具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。WO3/ZnO復(fù)合光催化劑降解過程符合一級反應(yīng)動力學(xué),其反應(yīng)速率常數(shù)ka=5.58×10-2 h-1。降解機理研究表明,WO3和ZnO之間滿足能級匹配條件,能形成n-n型WO3/ZnO異質(zhì)結(jié),可以有效促使材料的載流子遷移和光生電子-空穴對的分離,從而提高材料的光催化性能。