【摘 要】
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以硫脲为掺杂剂,采用固相烧结法将硫元素引入单斜晶型WO3光催化剂,克服了传统固相烧结法制备WO3粒径较大、光催化活性较低的问题,研究了硫掺杂比例对WO3光催化活性的影响.通
【机 构】
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中国矿业大学环境与测绘学院; 矿山生态修复教育部工程研究中心; 中国矿业大学化工学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51602344);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2164);中国矿业大学研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2164)
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以硫脲为掺杂剂,采用固相烧结法将硫元素引入单斜晶型WO3光催化剂,克服了传统固相烧结法制备WO3粒径较大、光催化活性较低的问题,研究了硫掺杂比例对WO3光催化活性的影响.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对催化剂进行分析,探究了硫元素提升WO3光催化活性的机理.光催化降解实验结果表明,不同硫掺杂WO3样品光催化降解罗丹明B的反应符合一级反应动力学方程,当ms∶mWO3为1.5%时,罗丹明B的降解效率达到90%,与未掺杂硫的WO3相比,其降解效率提高30%,第3次循环利用时降解效果依然可观,罗丹明B降解率达到82%,表明S-WO3具有较高的稳定性.综合表征结果表明,硫对WO3有显著地细化作用;硫能够降低禁带宽度,使低能量的电子发生跃迁;并能同步增加WO3中的氧空位,进一步促进电子-空穴的分离,从而提高光催化效率.但当ms∶mWO3超过1.5%时,过多的氧空位形成了新的复合中心,影响了电子空穴的分离,导致WO3催化活性降低.
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