氧化鎢光降解有機(jī)污染物

氧化鎢是所有過渡金屬氧化物中比較理想的光反應(yīng)催化劑，具有催化性能強(qiáng)、價(jià)格低廉、無毒、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。目前氧化鎢主要應(yīng)用乙醛、氯仿、燃料等有機(jī)污染物的降解，其原理是將其分解為CO₂及H₂O等無機(jī)物質(zhì)，分解效率高，具有廣泛的應(yīng)用前景。

根據(jù)熱力學(xué)理論，氧化鎢表面的空穴將吸附在其表面的OH-和水分子氧化成OH?（自由基）。OH?具有很強(qiáng)的氧化能力，能夠氧化大部分的有機(jī)污染物及部分無機(jī)污染物，并降解為CO₂、H₂O等無害物質(zhì)。另一方面，氧化鎢表面高活性的電子具有很強(qiáng)的還原能力，可以還原去除水體中的重金屬離子。

早期的研究工作主要是將納米粉體半導(dǎo)體催化劑用于消除水環(huán)境中污染物，但存在催化劑回收困難、需動(dòng)力攪拌維持催化劑懸浮、活性成分損失大等缺點(diǎn)。另外，顆粒催化劑可能引起二次污染，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。為克服上述缺點(diǎn)，人們采取了將光催化劑固定化的方法，即將WO3等催化劑固定在玻璃等基體上，但因此不僅降低了催化劑的比表面積，導(dǎo)致與光的作用面積減少，影響了催化活性，而且還存在著催化劑與基體結(jié)合強(qiáng)度低以及基體材料耐酸堿性能差等問題，不利于工業(yè)化應(yīng)用。

近幾年來，許多新型納米結(jié)構(gòu)的催化劑，如納米孔、納米管、納米線、納米棒，因其具有較大的比表面積，可顯著提高催化劑的光催化活性及光電轉(zhuǎn)換效率，引起了人們的廣泛關(guān)注。如采用電化學(xué)陽極氧化法制備的WO3自組裝納米多孔陣列，極大地提高了薄膜催化劑的比表面積。與粉體光催化劑相比，具有一定納米結(jié)構(gòu)的固定化膜催化劑能夠顯著提高光催化能力。