鈦鎢二元複合光催化劑

光催化作為一種新型的廢水處理技術，它以徹底礦化有機污染物為顯著優點而受到國內外研究者的普遍關注。光觸媒也廣泛應用於建築裝修市場和室內車內，光催化過程具有對有機物的降解幾乎無選擇性，能徹底礦化有機污染物，無二次污染，設備簡單，投資少，效果好等獨特的優點。

傳統的光催化氧化技術採用TiO₂為催化劑，Tio₂物美價廉，唯一不足就是能帶帶隙較寬(約為3.2ev)，需要能量較高的紫外光才能使其價 帶中的電子受激發，而在自然界中，太陽光中的紫外線輻射含量較低，只占太陽光總照度的5％左右，對太陽光的利用率較低，限制了該技術在實際中的應用。

研究發現，鎢系催化劑具有良好的催化性能，其WO₃由於其廉價及易得的優點受到青睞，WO₃的能帶帶隙較窄(2.4eV-2.8eV)，能夠充分利用可見光，但其氧化還原能力較弱，所以，研究人員認為，通過改變WO₃結構和負載其他金屬可進一步提高光回應範圍及光催化性能。例如將二氧化鈦與三氧化鎢結合，製成鈦鎢二元複合光催化劑。

鈦鎢二元複合光催化劑的製備過程包括以下步驟：

步驟1、用電子比重秤稱取30g無機鈦化合物TiBr₄，加水溶解在100ml燒杯中。

步驟2、採用真空篩檢程式在過濾介質底側抽真空，真空壓力為60kpa，形成均一的鈦化合物溶液。

步驟3、加入品質濃度為10％CO(NH₂)₂溶液50ml，以1滴/秒的速度緩慢添加，此時會逐漸出現均勻沉澱，沉澱均勻析出後，轉入到三口瓶中，加熱攪拌30min，當溫度上升到60℃ 時，緩慢加入蒸餾水，加入品質濃度為5％乙醇酸10ml，利用溶液中陰離子、金屬粒子和有機酸形成競爭反應，在無機納米層的金屬粒子和非金屬粒子形成表面修飾層，得到表面修飾的無機納米溶膠，再加入10ml抑制劑無水乙醇和環己烷的混合液，形成混濁的膠體溶液。

步驟4、再向三口瓶中加入品質分數為15％的磷酸二氫銨20ml，20g磷鎢酸銨(鎢源)，品質分數為20％的硝酸10ml，對於液體物料以2ml/s的速度滴入三口瓶中。

步驟5、滴定結束後，高速攪拌，攪拌速度以不產生氣泡和飛濺為准持續，攪拌時間 為1h，將混合液體轉移至四氟乙烯反應釜中。

步驟6、光電催化處理：將四氟乙烯反應釜中的混合液體轉移至配製好的電化學反 應電磁當中，催化時間30min，光照強度50w紫外燈。

步驟7、向四氟乙烯反應釜中加入5g強氧化劑氯酸進行修飾。

步驟8、將CO(NH2)2、無水乙醇添加到四氟乙烯反應釜中繼續沉澱，形成白色的透明膠體。例如添加品質濃度為10％CO(NH2)2溶液50ml和20ml無水乙醇。

步驟9、所得白色的膠體溶液，再經過2次回流，其中第一次回流時間為30min，回流溫度為50℃，第2次回流時間為1.5h，回流溫度為80℃，最後進行離心(超聲離心，時間為 12h)、乾燥，最終形成鈦鎢複合光催化劑。

上述工藝添加鎢源最終形成鈦鎢二元複合光觸媒，降低了禁帶寬度。還通過光敏化、光電催化或化學修飾等手段改善了粒子結構，形成微介孔粒子，改善粒子表面狀態，加強表面對光子的撲捉效率。

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