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随着社会的发展脚步,工业化进程的急剧加快,人类生活质量的提高,资源的消耗量的剧增。资源短缺与环境问题是人们在21世纪面临的两大新挑战,环境问题方面最为人们关注的无非是空气和水污染问题。应对水污染与空气污染,最常用的解决方法就是光催化技术。而光催化剂又是光催化技术的核心。常用的光催化剂一般有TiO2、ZnO、WO3、Fe2O3、CdS、PbS等等。他们优缺点参半,例如在光催化剂中的空穴-电子对复合率高,光能的可利用率小,催化剂反应产率低。为了增强催化剂的短板,人们通过各种方法对其改性,例如,催化剂表面处理、贵金属负载,金属掺杂、非金属掺杂、表面光敏化,半导体复合等等,获得可见光利用率高,催化活性好的催化剂。本文的研究是基于能带调控的WO3基光催化剂结构设计及其光催化性能。我们以PMMA为硬模板剂制备多级孔WO3;而后用Al还原技术使多级孔WO3引入氧空位,即对其进行能带调控;再者用Ag3PO4负载在多级孔WO3表面,增加其活性反应位点。该类催化剂具有制备简单,良好的稳定性及安全可靠,光催化活性高的特点。具体内容如下:(1)通过聚合反应制得硬模板剂PMMA,然后将其浸泡在偏钨酸铵溶液中,过滤干燥,煅烧得到固体,制得多级孔WO3。通过X射线衍射、BET等测试手段对多级孔WO3进行了形貌成分分析,还在可见光下进行了亚甲基蓝光催化降解实验。实验表明,多级孔WO3在可见光下对亚甲基蓝溶液有较好的催化效果,但还不能达到预期要求,得对其进行改性。(2)由于制得多级孔WO3的光催化活性不高,我们想通过引入氧空位的方式增强其反应活性。我们采用Al还原方式对多级孔WO3进行能带调控。Al还原后的多级孔WO3光吸收效率有明显提高,催化性能得到显著提升,达到了我们的预期要求。(3)考虑到高温反应对能耗的消耗颇大,我们想用一种更温和的合成方式,使WO3具有更好的光催化性能。于是我们利用AgNO3、偏钨酸铵等原料通过水热法制备Ag3PO4/WO3。通过XRD、UV-Vis等测试手段对其进行表征。并对其进行光催化降解MB实验。实验证明,Ag3PO4负载在WO3表面对其光催化性能有显著提高。本论文基于能带调控的WO3基光催化剂,具有较高的光吸收效率,较小的电子空穴复合几率,较高的光催化活性,化学性质稳定。这种光催化剂与之前的催化剂对比,具有较大的比表面积,且对可见光的吸收显著提高。这种催化剂在未来的水污染治理拥有广阔的天地。