磷钨酸衍生的非整数比氧化钨复合材料的制备及催化性能研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangchenlin
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首先,本论文由壳聚糖和磷钨酸作为前驱体通过高温煅烧成功制备出氮掺杂介孔碳负载的氧化钨复合材料WO3-x@NC(1>x>0),在该复合材料中,尺寸约5~8 nm的氧化钨颗粒均匀分散在氮掺杂介孔碳基体的骨架中。在硼氢化钠(NaBH4)的存在下,将4-硝基苯酚还原成4-氨基苯酚,WO3-x@NC表现出优越的催化活性。在少量WO3-x@NC存在的情况下,2.5分钟后转化效率几乎可以达到100%。经过5次循环反应,这个值仍然保持在92%以上。除了对4-硝基苯酚有催化活性,WO3-x@NC还可催化去除有机染料,如罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)。WO3-x中的氧空位与氮掺杂碳基质的良好导电性对去除这些有机污染物起到了重要的作用。WO3-x@NC也拥有优异的红外光催化产H2的活性。此外,我们研究了煅烧温度对催化剂的影响,得到了理想的反应条件,获得了高活性催化剂。我们期望WO3-x@NC会成为一种新的水净化及产氢材料。其次,本论文通过对配合物修饰的多酸化合物和滤纸作为前驱体,成功地制备出富含氧空位的光催化剂(WO3-x/NC),该催化剂由非整数比三氧化钨(WO3-x,1>x>0)和三维氮掺杂碳骨架组成。在WO3-x/NC中,WO3-x纳米颗粒以3-6 nm的尺寸均匀分散在三维氮掺杂碳骨架中。电子自旋共振(ESR)和x射线光电子能谱(XPS)证实了氧空位的存在。WO3-x/NC对挥发性有机化合物(VOCs)的降解有显著的光催化活性。在可见光照射下,它可以在90分钟内将甲醛和苯完全降解。WO3-x/NC的耐久性也很好。在8次循环反应后,对挥发性有机化合物的去除率仍保持在92%以上。更重要的是,WO3-x/NC在可见光和近红外光照射下,显示出优越的光催化产氢性能。WO3-x中的氧空位以及氮掺杂碳骨架良好的导电性,使得WO3-x/NC对VOC有显著的去除能力并且拥有良好的产氢性能。我们希望WO3-x/NC可以在空气净化和H2能源开发方面得到有效应用。
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