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高比表面积纳米WO_3的制备及其光催化降解气相甲醛的研究

邹丽霞

  以钨酸钠为原料用阳离子树脂交换法制得钨酸,分别对钨酸采用水热法、阳极铝模板法(AAO)、超声空化-离心法、微波辐射回流法制备系列WO_3,研究各因素对该WO_3产物的晶相、晶粒、形貌、比表面积、红外吸收光谱、紫外-可见光吸收等性能的影响,并用该WO_3光催化降解气相甲醛,评价其光催化活性。实验结果表明:热处理钨酸的方式与温度影响产物WO_3晶相、表面形貌,红外吸收光谱及光催化活性,微波干燥使样品晶粒小、分散性和储存性较好,265℃水热钨酸以微波干燥能制备高结晶纳米棒WO_3,有较高光催化活性。AAO模板法能制备排列有序、比表面积为29.6 m~2·g~(-1)的WO_3·H_2O纳米线阵列膜;水热法能制备高结晶度、更小晶粒的WO_3;通过超声空化-离心钨酸7次,能制备微孔、片状纳米H_(0.10)WO_3·1.06H_2O,比表面积为26.16 m~2·g~(-1),是超声空化-离心钨酸1次的产物比表面积的2.4倍,光响应波长扩大到480nm;微波加热回流法制备出中孔且孔径分布均匀,比表面积达53.91 m~2·g~(-1)的立方菱状晶体WO_3·0.33 H_2O,掺杂NiO后,产物为WO_3·0.33H_2O·NiO,比表面积高达66.37 m~2·g~(-1),光响应波长扩展到大约600nm。制备的WO_3系列产物的光催化活性为:微波辐射回流法>超声空化-离心法>水热法或AAO模板法。在UV光下WO_3·0.33H_2O·NiO光催化分解甲醛的降解率是溶胶-凝胶法制备的样品WO_3的3.4倍,在可见光下降解率为76.8%,该催化剂连续5次使用,未发现有明显的钝化现象。高比表面积纳米WO_3·0.33 H_2O·NiO催化剂在可见光下有较强的光催化反应特性,这将在室内空气净化领域有较大的应用价值。……   
[关键词]:比表面积;纳米WO_3;光催化;气相甲醛;微波辐射
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京理工大学2005年