三氧化钨是一种黄色粉末，不溶于水，微溶于酸，溶于碱液，可由钨矿与纯碱共熔后加酸而制得。主要用于煅烧还原生产钨粉和碳化钨粉，进而用于生产硬质合金产品，如刀具和模具的制造，也可用于制造纯钨制品、钨条、钨丝，钨电极；和用途配重和辐射的屏蔽材料。同时三氧化钨是一种功能材料，具有光致变色、电致变色以及气致变色等特性，可作为气敏材料、光催化剂等，本文主要分析影响三氧化钨光电转换的主要因素。

 

三氧化钨（半导体材料）的光电转换过程，光照射到半导体材料上，价带电子会吸收光子的能量，只有当价带电子吸收的光子能量足够大，大到满足电子跃迁跃迁到导带上，最终光生电子-空穴分离，驱动反应的进行。光生电子-空穴分离后，空穴在材料的表面的氧化位点，对有机污染物进行氧化降解，然而电子到跃迁到导带后会迁移到还原点会重新迁移到外电路而形成电流或者在还原点实现光解水制取氢气。

 

三氧化钨材料的光电转化过程主要分为三部分：电子吸收光能量、电子吸收光能量发生跃迁与空穴分离以及电子传输到外电路中。经过分析影响三氧化钨光电转化性能的主要因素有：光阳极制备的过程；纳米结构材料的结晶性与维度；纳米结构薄膜的形貌；光电子与空穴的复合和分离；光电子的传输及三氧化钨表面缺陷等。

石墨烯-氧化钨复合薄膜的光电性质。随着石墨烯（RGO）量的添加，复合膜的光电流密度先提升到一定数值后呈现下滑趋势，说明石墨烯（RGO）的复合在一定范围内能使氧化钨(WO3)的光电转换能力随着RGO的含量增加而提升，当含量为某一值时，光电转换能力最佳。光电性能达到最佳值后又会随着RGO含量下降的主要因素为：在低含量的范围内向半导体添加RGO，因为RGO的优良导电性提高了光生电子的快速传递；当RGO的含量过大时，由于RGO吸收了大部分的光，从而降低了WO3对光的有效吸收，影响薄膜整体光电转化能力。测试RGO含量对石墨烯-氧化钨复合膜电化学阻抗的影响，得出的与光电流密度类似的结果，随着石墨烯（RGO）量的添加，复合膜的阻抗先减小后增大。

 

本文以偏钨酸铵为钨源、聚乙烯吡咯烷酮作为链接剂，氧化石墨烯（GO）作为前驱体溶液制备石墨烯-氧化钨复合膜，并以氧化石墨烯（GO）含量作为变量，得出如下结论。在一定范围内，具有较高GO含量的前驱体更有利于提高复合膜的光电转化能力。通过瞬态光电流法的研究表明，在相同的电极电位下，复合膜的瞬态时间常数大于纯氧化钨薄膜，说明与石墨烯复合后薄膜电子空穴对的寿命延长，而且复合石墨烯后薄膜的电子传输时间缩短了，为原来的47.5%，复合石墨烯能大大提高氧化钨薄膜的光电转换性能。

石墨烯被称为“黑金”是目前被发现的最薄、强度最大、导热导电性能最强的新型纳米材料，是“新材料之王”， 甚至有科学家预言石墨烯将会“彻底改变21世纪”。非常有可能会掀起一场席卷全球，颠覆性的新技术革命。

 

太阳能是可再生能源，利用太阳能来将空气中的水分离为氢气和氧气，并以氢气作为一种新能源是有望解决目前能源匮乏以及环境问题，因此受到人们的广泛关注。在半导体中，能作为光催化制氢的材料，且具有性能稳定及低廉的成本特点的氧化钨成为了热门的研究材料。但是氧化钨（WO3）本身光生电子-空穴容易复合，限制了其光电性能，因此为了提高其光电转化性能常用的方式有半导体复合、表面敏化、贵金属沉积、离子掺杂等。将还原氧化石墨烯（RGO）作为电子的传递介质能提高半导体材料中的光电子迁移速率，大大降低光生电子-空穴复合的几率，提高半导体材料光电转化的效率。本文选择以氧化石墨烯（GO）作为制备石墨烯的前驱体，采用提拉法制备石墨烯与氧化钨制备复合膜并对其进行热处理，探究石墨烯是否能提高氧化钨光电转化性能。

 

石墨烯-氧化钨复合薄膜物相和形貌表征。提拉法制备的复合膜结构比较平滑，存在裂纹以及空隙，热处理之后，薄膜呈现多孔形态。复合RGO后会限制WO3纳米颗粒的生长，使其结晶度受到一定的影响，颗粒尺寸变小，同时孔间隙率也降低，整体而言薄膜较为致密。在微观状态下石墨烯与氧化钨时互相接触，WO3分布在RGO表面或者被RGO表面包裹。

3、除钼工艺的选择

由于钨、钼化学性质相似，采用化学方法很难将它们分离开来，这在钨钼冶金工业的发展过程中，曾一度作为难以攻破的难题困扰着技术人员和生产厂商。相关技术人员经过几十年对钨钼分离进行的大量理论研究和实践，取得了不错的成绩。其主要有沉淀法、萃取法、离子交换法以及其它方法。萃取法和离子交换法能彻底除掉钼，但需对钨酸铵溶液进行处理，因此对设备和操作技术提出一定要求。相较而言，沉淀法最大的优点就是操作方便，对设备无特殊要求，同时除钼率很高，且同时能除去As等其他杂质，钨的回收率极高。

 

4、仲钨酸铵溶液结晶的工艺的选择

从钨酸铵溶液结晶出仲钨酸铵是整个钨冶金工艺中的重要工序之一，在生产纯钨化合物时，此道工序必不可少。目前常用结晶方法有蒸发结晶法、中和结晶法和冷冻结晶法。冷冻结晶法得到的APT纯度和产量都较高，但必须配备专门的制冷装置；中和结晶法结晶过程中，需加入盐酸试剂进行中和，从而引入新的杂质，降低了APT纯度；蒸发结晶法是耗费一定能量进行蒸发，但耗能率很低，生产效率很高，对于规模较小的APT需求量，只需要用最普通的夹套加热和搅拌搪瓷反应器就能生产出合格的APT产品，大量的资金可以用于购买连续蒸发器。