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随着社会的进步和科技的发展,环境污染和能源危机问题正严重危害人们的健康。光催化技术作为一种安全高效的手段可良好地解决环境污染问题,缓解能源危机。在众多光催化材料中,三氧化钨(WO3)因价格低廉、制备方法多样,且具有良好的氧化能力和选择性而受到了国内外学者的广泛关注。采用水热法制备WO3以及不同碱金属掺杂的WO3,并系统研究了全光谱下的碱金属掺杂对W03光催化活性的影响。实验结果表明,在以偏钨酸铵(AMT)为前驱体的合成体系中,掺杂的碱金属离子会进入六方相WO3(h-WO3)的通道中且对结构的稳定和光催化活性起到了至关重要的作用。当掺杂离子半径过大时会造成WO3通道坍塌变形,破坏结构的稳定性进而影响材料的光催化活性。通过X射线衍射(XRD)和紫外吸收光谱(UV-DRS)分析发现,半径较小的碱金属离子(Li+、Na+)在保持材料本身的结构稳定性的同时会一定程度上提升WO3的吸光性;通过荧光光谱(PL)发现碱金属离子的存在能降低WO3的光生电子-空穴的复合率,提升材料的光催化活性。采用简单搅拌和冷冻干燥法,在不添加任何添加剂和模板剂的情况下,成功制备出WO3/GO一体式复合光催化材料。光催化氧化一氧化氮(NO)的实验结果表明,负载GO后的材料的NO去除率为51%,相比纯W03提升了 3.3倍。研究分析了 WO3光催化性能提升的原因有以下三点:(1)GO的引入提升了材料的比表面积,提升了材料的吸附性能和催化剂的利用效率,同时较大的比表面积暴露了更多的活性位点以供光催化反应;(2)紫外吸收光谱(UV-DRS)表明负载GO减小了材料的禁带宽度提升了吸光性;(3)荧光光谱(PL)表明GO的极高电导率的特性使其作为电子受体促进光生电子转移,抑制光生电子-空穴的复合,从而提升材料光催化活性。WO3/GO 一体式复合光催化材料不仅易于回收再利用并且NO2生成率极低(<1.8%)具有极好的毒副产物抑制特性,从而真正意义上实现了污染物的“净化”。采用浸渍法和冷冻干燥法制备了不同基体材料的WO3/GO 一体式复合光催化剂,探讨了不同基体材料对光催化活性的影响并研究了甲烷水汽重整的性能。实验结果表明惰性基材虽然能增强材料的机械强度,但却降低了其吸光性能。此外,光催化甲烷水汽重整性能研究表明材料的CO和CO2生成来自GO自身分解。