金屬離子的光催化還原

光催化能夠解決鉻、汞、鉛等金屬離子的污染問題。通常，金屬離子的光催化還原可以分為3種類型：

1.光催化還原除去有毒金屬離子；

2.光催化沉積回收貴重金屬；

3.光催化沉積負載金屬以提高光催化劑的活性。

為此，WO3光催化劑可以用於土壤、工業廢水、空氣中的重金屬污染治理。

WO3光催化劑處理鉻污染

三氧化鎢光催化劑對鉻離子的光催化還原研究進展如下所示：

金屬鉻是一種常見的無機污染物，Cr6+能引起局部肉瘤，使肺癌病率升高。其毒性比Cr3+大100倍，因此，工業上常將Cr6+轉化為Cr3+來降低其毒害性，而後做進一步處理。1983年，韓英哲等採用三氧化鎢為光催化劑對含Cr6+的廢水進行研究，取得了滿意效果。

WO3光催化劑處理汞污染

汞俗稱“水銀”，地殼中相當稀少的一種元素，是唯一的一種液態金屬。汞是具有持久性、生物累積性和生物擴大作用的有毒污染物，對人體健康和生態環境有很大的負面影響；特別是，作為水中主要的重金屬污染之一，汞污染（Hg2+）對人體神經系統危害極大。汞的排放源分為自然源和人為源兩部分，其中自然源包括：火山活動、自然風化、土壤排放和植被釋放等，人為源是由人類活動引起的汞排放，主要包括：汞的使用、物質中含有汞雜質以及廢物處理引起的汞排放三大類。

研究表明，在三氧化鎢光觸媒對Hg2+的光催化還原實驗中，Hg2+在三氧化鎢上的吸附極強，並且，它的吸附量隨著pH的增大而增大。另外，實驗發現，被三氧化鎢吸附的Hg2+仍以氧化態形式存在而未發生還原。這樣，污水中的Hg2+就會被光觸媒帶走，從而消除汞污染。另外，回收的Hg2+與光觸媒通過分離處理，在經一定的技術支持，就可以回收汞，實現資源回收利用。

煙氣中含有大量的工業污染物，如硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、可吸入顆粒物和有毒重金屬等。重金屬由於更容易富集，並隨著食物鏈流動，因而對人體的毒害性更大。文獻指出，選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術的SCR催化劑（以五氧化二釩為主要活性物質，三氧化鎢為助催化劑，二氧化鈦為載體）可以促進汞的氧化，有利於後續PMCD及WFGD對汞的脫除。

三氧化鎢光催化劑提取貴金屬

貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬（釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）等8種金屬元素。工業上可以利用光催化使金屬離子沉積以實現貴金屬的提取。在三氧化鎢和二氧化鈦光觸媒的光催化還原Hg2+的實驗研究表明，Hg2+在三氧化鎢上吸附極強，且其吸附量隨著pH的增大而增大。再者，光照強度增大後，單位時間內光催化劑吸收的光子數會增加，能夠明顯加快貴金屬的析出速度；此外，光觸媒提取單質銀的實驗表明，回收銀的量和催化劑的用量之比高達3:1。

光催化反應（三氧化鎢光觸媒等）提取貴金屬的突出優點在於，它適用常規方法所不適用的極稀溶液，能夠以較為簡便的方法使得貴金屬富集在催化劑表面，而後通過其它方法收集起來加工回收。更重要的是，光觸媒甚至可以用於混合離子的分離，由於各種金屬的氧化還原電位不同，當條件控制得當，它們將選擇性地順序析出。

研究發現，純的三氧化鎢易發生光腐蝕，對可見光利用率低等缺陷難以獲得穩定的光催化特性，因此，常用金屬離子摻雜，如釔（Y）、鐠（Pr）等；非金屬摻雜，如C；半導體複合，WO3/ZnO、WO3-TiO2等；多元摻雜等改性技術來提升其性能。