检索结果-南通市图书馆

环境工程 2024年

作者：李海诚程铖陈政霖杨丽霞罗胜联南昌航空大学环境与化学工程学院持久性污染物防治与资源化江西省重点实验室

本研究通过外加H2O2溶解固态钨网上表层钨单质为过氧钨酸，同时在前驱体溶液中加入硫代乙酰胺，结合水热合成法与煅烧法制备得到s2-掺杂的wo3光催化纳米线(标记为s-wo3)，构建了氧空位介导的高活性的亲水/亲氧光催化反应系统，深入探讨... 详细信息

本研究通过外加H2O2溶解固态钨网上表层钨单质为过氧钨酸，同时在前驱体溶液中加入硫代乙酰胺，结合水热合成法与煅烧法制备得到s2-掺杂的wo3光催化纳米线(标记为s-wo3)，构建了氧空位介导的高活性的亲水/亲氧光催化反应系统，深入探讨了s掺杂及氧空位对促进原始wo3光催化性能及自由基生产能力的内在机制，通过一系列甲苯的光催化降解实验验证了其污染治理能效。结果表明：s-wo3在90分钟内对甲苯的去除率为91.7%，是原始wo3的3.3倍；其对应的CO2转化率为90.1%，是原始wo3的15.8倍。X射线衍射（XRD，X-ray diffraction）和电子扫描电镜（sEM，scanning electron microscope）结果显示，s2-掺杂会引起wo3晶格畸变和应力场导致晶体重新定向生长，使wo3从纳米块状结构转变成纳米线状结构，因此s-wo3纳米线具有比原始wo3更大的比表面积，光吸收能力增强。此外，电子顺磁共振（EPR，Electron paramagnetic resonance）结果表明s2-掺杂也会引起wo3晶格中氧空位产生并作为电子陷阱捕获光生电子促进载流子分离，提高光电转换效率。同时，与原始wo3相比，s-wo3亲水性变大，能更加有效吸附水分子和氧分子，增大被空穴氧化和光电子还原概率，生成强氧化性羟基自由基（·OH）和超氧自由基(·O2-)，综合以上几点，s2-掺杂显著增强了wo3降解矿化甲苯能力。且由于s-wo3直接生长在钨网上，这种自支撑特性使其物化性能稳定，连续5次循环实验，其甲苯降解效率未见衰减，且反应过程中不产生苯等有毒中间体。相关研究结果展示了s-wo3催化剂作为高效持久降解VOCs的催化能力和实际应用前景。

关键词：光催化甲苯 s-wo 氧空位载流子掺杂

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