נדיר כדור הארץ מסומם WO3 Photocatalyst

מחקרים רבים הראו כי סמים הם דרך יעילה לשיפור הפעילות הפוטו-קטליטית של טונגסטן. לאלמנט האדמה הנדיר יש מבנה אלקטרוני מיוחד של מעטפת, הקובע שהוא יכול לייצר תצורה אלקטרונית פנימית יותר; וזה מייצר תחמוצת עם פולימורף, סלקטיביות ספיחה, יציבות תרמית טובה ומוליכות אלקטרונית ויתרונות אחרים, ומשמשת רבות באופטיקה, אלקטרוניקה וזרז.

בדרך כלל מאמינים כי הפעילות הפוטו-קטליטית של פוטו-קטליסט היא החלטה משותפת של יכולתו לספוג אור, הפרדת מטען והעברת יעילות למצע, ככל שהיכולת של WO 3 לקלוט את האור חזקה יותר, כך התגובה הפוטו-קטליטית גבוהה יותר.

סימום Yttrium (Y 3+) יכול לגרום לתגובה הספקטרלית של WO 3 להתרחב לאזור הנראה; וניתוח XPS הראה כי סמים Y 3+ יכולים להביא להגדלת משרות פנויות חמצן על פני הזרז; בקרינה נראית לעין, בפעילות פוטו-קטליטית של סמים טונגסטן דו-חמצני 0,05% Y 3+ יש 1.7 פעמים מהתפתחות החמצן של הלא-מפותח.

סמים יונים של Europium (Eu3 +) יכולים להרחיב את טווח התגובה לאור WO 3, מה שמניע את WO 3 לספוג אור גלוי יותר, ובכך לשפר את הפעילות הפוטו-קטליטית שלו; עם זאת, סמים מוגזמים של תחמוצת אירופיום מונעים את ספיגת האור של WO 3 ובכך משפיעים על פעילות פוטו-קטליטית של WO 3. יתר על כן, אירופיום משפר גם את הפעילות הקטליטית של פוטו-קטליסט WO 3 על ידי הגדלת כמות הספיחה של המגיבים, אשר מבוססת על: הספיחה המגיבה המוקדמת והיעילות המוגברת של תגובות השפלה פוטו-קטליטיות ספיחה היא תנאי הכרחי מאוד חשוב.

כמות קטנה של סמים מסוג lanthanum (La 3 +) יכולה לשפר את הפעילות הפוטו-קטליטית של הטריסטן-תחמוצת, ולעכב את העברת הטריפין של טונגסטן ממונוקולית למשושה תוך כדי תהליך ההסתיידות. יחד עם זאת, כמות הסימון של לנטנום נדרשת לא יותר מדי, מכיוון שכאשר ריכוז הסימון גדול מדי, יותר מדי La 3+ תייצר מרכזי רקומבינציה חדשים כדי להאיץ את התגובה המורכבת וההפוכה של אלקטרונים וחורים פוטוגנרטריים, ובכך צמצום הפעילות הפוטו-קטליטית של הטריסטן-תחמוצת.

סימום יונים של טרביום (Tb 3 +) יכול להרחיב את טווח התגובה האור WO 3, לשפר משמעותית את WO 3 לצבע מסיס רודין מינג B בשיעור השפלה פוטו-קטליטית ועמידות בפני קורוזיה. ניתן לגרום למחקר וניתוח, Tb 3 + סימום משפר את הגבישות של WO 3 והעלייה בספיגה באזור הנראה וגורמים אחרים, מכיוון שעליית דרגת הגבישות יכולה להאיץ את האלקטרונים שנוצרו בצילום וחורים במהירות ההפצה של WO 3, ובכך צמצום ההסתברות לשחזור רקומבינציה אלקטרונית ולשיפור תפוקת הקוואנטים.

ניתן להעלות טווח תגובת אור של גאדוליניום (Gd) ו- TiO 2 המשותף ל- WO 3 פוטו-קטליסט, ניסויים הראו גם כי ספיחה של רודמין B מסיס (RB) שופרה, ובכך תרמה לפעילות הפוטו-קטליטית WO 3 RB ויציבות האור השפלה תשתפר משמעותית.

בסרום (Ce) מסומם פוטו-קטליסט WO 3, סימום Ce מוביל לתכולת החמצן הנספגת על פני השטח של זרז WO 3 גדל, תכולת החמצן של הסריג הצטמצמה, כלומר משרות החמצן גדלו; בינתיים, מכיוון שמיקומי החמצן טעונים באופן חיובי, פנויות החמצן המופרזות עשויות לנטרל אלקטרונים חופשיים טעונים, ובכך להפחית את תוכן האלקטרונים החופשיים; יתר על כן, עליית התוכן של חלל החמצן לפני השטח משפרת את האלקטרוניקה ואת תגובת החמצון של חומר הספיחה לפני השטח, מה שמגדיל את קצב ההגירה של הממשק האלקטרוני, מה שהופך את פני השטח של זרז Ce / WO 3 לייצר יותר • OH ו- • O 2 ובכך שיפור משמעותי את הפעילות הפוטו-קטליטית של המדגם. Ce / WO 3 זה לא יכול לעזור רק לבלום את תהליך השילוב של אלקטרונים וחורים, אלא גם כנוכחות של Ce פנימי, קל יותר להתרגש מאור גלוי, ובעל ביצועים מצוינים בהיבטי פיצול מים קלים ובהתפתחות חמצן. .