【摘 要】
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近年来,随着石化能源供应紧张与环境污染问题日益严重,利用半导体材料的光催化性能将太阳能转换为清洁能源、净化环境等技术受到国内外广泛关注。氧化钨（WOx,x≤3）因其禁带宽度较窄、电子迁移率较高和光化学稳定性较好等优势,具有广泛的应用前景。但是,对于一种理想的光催化材料,氧化钨依然面临着光生载流子复合率较高、界面传输效率较低等问题。本论文分别采用溶剂热、重结晶法,以WCl6为钨源,以二甘醇为溶剂,通
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近年来,随着石化能源供应紧张与环境污染问题日益严重,利用半导体材料的光催化性能将太阳能转换为清洁能源、净化环境等技术受到国内外广泛关注。氧化钨（WOx,x≤3）因其禁带宽度较窄、电子迁移率较高和光化学稳定性较好等优势,具有广泛的应用前景。但是,对于一种理想的光催化材料,氧化钨依然面临着光生载流子复合率较高、界面传输效率较低等问题。本论文分别采用溶剂热、重结晶法,以WCl6为钨源,以二甘醇为溶剂,通过调控反应温度,成功制备不同形貌尺寸的氧化钨纳米结构,并分析样品形貌尺寸、晶格结构对光电响应性能的影响效应。通过调控热处理反应气氛、温度等参数,探索热处理过程引起的结构微调对氧化钨纳米花光电化学效应的影响作用。借助循环化学浴法,在氧化钨纳米花表面成功构筑氧化钨/Cd S/α-S异质结,研究异质结组分结构、浓度对样品光电响应效应的增强机制。研究结果表明:（1）在室温下反应4 h,经去离子水中重结晶,制得尺寸约为长度2μm、宽度200 nm的二维氧化钨纳米片;在70℃下溶剂热反应4 h,制得尺寸为200 nm的三维氧化钨纳米花;在160℃下溶剂热反应4 h,制得粒径约为200 nm～300 nm的零维氧化钨纳米球。（2）通过150～400℃热处理,精确调控氧化钨纳米花的活性晶面、晶粒尺寸及结晶度,有效抑制氧化钨纳米花的光生载流子复合。（200）晶面是氧化钨纳米花的主要暴露晶面,且暴露比例随温度升高而增大。其中,空气气氛350℃热处理的氧化钨纳米花具有较多的活性晶面,表现出最大的光响应电流,达到17.4μA/cm~2（1V vs.Ag/Ag Cl）。（3）采用改进的循环化学浴法成功构筑WO3/Cd S/α-S纳米花异质结,增强了氧化钨纳米花在可见光区的光吸收,并以牺牲少部分载流子的方式提高整体光生载流子的分离效率,促进氧化钨纳米花宏观光电化学效应的提升。WO3/Cd S/α-S异质结的最大光响应电流可达62.7μA/cm~2（1V vs.Ag/Ag Cl）。
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