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本论文旨在研究过渡金属氧化物三氧化钨(WO3)及其复合物的合成与性质。通过低温水热与化学沉淀法,成功制备了正交相和单斜相三氧化钨,并进行了二元与三元掺杂改性。在此基础上,对三氧化钨及其复合物的光致变色性能和光催化降解染料性能分别进行了研究。 论文主要内容概述如下: 1、WO3的制备与性质研究 采用低温水热法和化学沉淀法成功制备了正交相与单斜相WO3纳米粉体,通过TG、XRD、SEM手段对产物进行了表征。利用固体紫外可见光谱测量不同物相WO3的带隙能,单斜相WO3的带隙能小于正交相的。研究了不同物相WO3对有机偶氮染料次甲基蓝的光催化降解性能,考察了不同实验条件下WO3的光催化活性,并且在流动体系中测WO3对次甲基蓝的脱色率。次甲基蓝被光催化降解前后的化学耗氧量CODcr去除率为91.7％,离子色谱结果表明WO3将次甲基蓝光催化降解为Cl-、SO42-、NO3-等无机离子。 另外,比较了不同物相WO3纳米粉体在紫外光照射下的光致变色性质,发现单斜相WO3的光致变色响应度比正交相的高,表现出更加敏锐的光致变色效率。 2、WO3/MoO3的制备与性质研究 为了改善三氧化钨纳米材料的性质,采用低温水热法与化学沉淀法成功制备了掺杂MoO3的WO3纳米粉体,利用TG、XRD、ICP与XPS光谱对产物进行了表征,研究了在太阳光照下MoO3掺杂的WO3对番红花红T的光催化降解性质。结果表明,10％WO3/MoO3的光催化活性达到最高,对番红花红T的脱色率为89.65％,CODcr去除率为88.9％。并进一步借助DRS和PL光谱,初步探讨了MoO3的掺杂量对复合物光催化活性的影响。 另外,考察了MoO3的掺杂量对WO3光致变色性质的影响,随着MoO3掺杂量的增多,复合物的氧化性增强,其光致变色性质被改善。 3、三元WO3/MoO3/ZnO复合物的制备与性质研究 利用化学沉淀法制备了WO3/MoO3/ZnO纳米复合物,通过TG、XRD、ICP对合成产物进行了表征,并初步研究了WO3/MoO3/ZnO纳米复合物的光催化脱色次甲基蓝和光致变色性质。结果表明,ZnO的掺杂提高了复合物的光致变色响应度,掺杂质量为5％时,光致变色响应度最强。随着 ZnO掺杂质量的增加，WO3/MoO3/ZnO纳米复合物对次甲基蓝的脱色率逐渐提高,当掺杂量为5％时,脱色率为96.0％,复合物的光催化活性最强。