Haruldane Väe Doped WO3 Fotokatalüsaator

Paljud uuringud on näidanud, et doping on tõhus viis volframtrioksiidi fotokatalüütilise aktiivsuse parandamiseks. Haruldaste muldmetallide elemendil on eriline f-shell-elektronide struktuur, mis määrab, et see võib tekitada rohkem sisemist elektroonilist konfiguratsiooni; ja see genereerib oksiidi, millel on polümorf, adsorptsiooni selektiivsus, hea termiline stabiilsus ja elektrooniline juhtivus ning muud eelised ning mida kasutatakse laialdaselt optikas, elektroonikas ja katalüsaatoris.

Üldiselt arvatakse, et fotokatalüsaatori fotokatalüütiline aktiivsus on ühine otsus selle võime valguse, laengu eraldamise ja ülekandmise efektiivsuse absorbeerimiseks substraadile, seda tugevam on WO 3 võime valgust imada, seda kõrgemat fotokatalüütilist reaktsiooni on see aktiivsus.

Ütriumi (Y 3+) doping võib muuta WO3 spektraalse vastuse laiendatud nähtavale piirkonnale; XPS-analüüs näitas, et Y3 + -segu abil saab katalüsaatori pinnale hapniku vabanemist suurendada; nähtava kiirguse korral on 0,05% Y3 + volframtrioksiidi doteerimise fotokatalüütiline aktiivsus 1,7-kordse vabanemata hapniku kujul.

Europium (Eu3 +) ioonide doping võib laiendada WO 3 valgusreaktsiooni vahemikku, viies WO 3 absorbeerima nähtavat valgust, suurendades seeläbi fotokatalüütilist aktiivsust; Kuid liigne europiumoksiididevastane aine takistab WO3 valguse imendumist, mõjutades seeläbi WO3 fotokatalüütilist aktiivsust. Peale selle parandab europium WO 3 fotokatalüsaatori katalüütilist aktiivsust, suurendades reagentide adsorptsioonikogust, mis põhineb järgmistel juhtudel: väga oluline reageerimine on varajase reaktiivi adsorptsioon ja adsorbeeruvate fotokatalüütiliste degradeerumisreaktsioonide tõhususe suurenemine.

Väike kogus lantaanioonide (La 3+) doping võib parandada volframtrioksiidi fotokatalüütilist aktiivsust ja pärssida volframtrioksiidi üleviimist monokliinilisest kuni kuusnurkseni kaltsineerimisprotsessi ajal. Samal ajal ei nõuta lantaani dopinguhulka liiga palju, sest kui dopingukontsentratsioon on liiga suur, tekitab liiga palju La 3+ uusi rekombinatsioonikeskusi, et kiirendada fotogeneraatoriga elektronide ja aukude kompleksset ja pöördreaktsiooni, seeläbi vähendades volframtrioksiidi fotokatalüütilist aktiivsust.

Terbium (Tb 3 +) ioonide doping võib laiendada WO 3 valgusreaktsiooni vahemikku, parandades oluliselt WO 3 lahustuva värvaine Rodin Ming B fotokatalüütiline lagunemiskiirus ja korrosioonikindlus. Teadustöö ja analüüsi võib põhjustada, Tb 3 + doping parandab WO3 kristallilisust ja suurenenud imendumist nähtavas piirkonnas ja muudest teguritest, sest kristallilisuse astme suurenemine võib kiirendada fotodele genereeritud elektronide ja aukude WO3 leviku kiirust, seeläbi vähendades elektronide auku rekombinatsiooni tõenäosust ja parandades kvanttihedust.

Võib tõsta gadoliiniumi (Gd) ja TiO 2 -ga kaetud WO3 fotokatalüsaatori kerget vastusulatust, katsed näitasid ka, et selle lahustuva Rhodamiini B (RB) adsorptsiooni on parandatud, aidates seeläbi kaasa WO 3 RB fotokatalüütilise aktiivsuse ja valguse stabiilsuse lagunemine oluliselt paraneb.

Tseeriumi (Ce) abil leotatud WO 3 fotokatalüsaator suurendab Ce dopiini adsorbeeritud hapnikusisaldust WO3 katalüsaatori pinnal, vähendatakse võre hapnikusisaldust, mis suurendab hapniku vabanemist; Vahepeal, kuna positiivselt laetud hapniku vabad kohad, võivad liigsed hapniku vabad kohad neutraliseerida laetud vabu elektroni, vähendades seeläbi vaba elektronide sisaldust; Peale selle parandab pinna hapniku vabade ainete sisalduse suurenemine elektroonika ja pinna adsorptsiooni materjali oksüdeerimisreaktsiooni kiirust, mis suurendab elektroonilise liidese migratsiooni kiirust ja muudab Ce / WO 3 katalüsaatori pinna, et toota rohkem • OH ja • O 2 , parandades nii oluliselt proovi fotokatalüütilist aktiivsust. See Ce / WO3 ei saa mitte ainult aidata ahendada elektronide ava rekombinatsiooni protsessi, vaid ka sisemise Ce-i esinemist, on seda nähtav valguse poolt hõlbus põnevam ning sellel on suurepärane jõudlus kerge veega lõhustumise ja hapniku evolutsiooni aspektide osas .