三酸化タングステン半導体複合光触媒

半導体コンパウンドの意味

半導体再結合の重要性は、まず、異なるエネルギーバンド構造を有する半導体微粒子にあり、狭いバンドギャップを有する半導体半導体を使用して、広いバンドギャップを敏感にする可能性を提供する。 1つの半導体粒子のエネルギー準位から別の半導体のエネルギー準位に光生成キャリアが注入され、効率的かつ長期的な電荷分離が行われ、また、異なる金属イオンは、それらの配位および電荷により過剰な電荷を生成する。 それは、電子またはプロトンを捕獲する半導体の能力を増加させ、それによって光触媒の活性を増加させることができる。 一般的な半導体複合光触媒：WO3/α-Fe2O3、WO3/CeO2、WO3/Y2O3、WO3/TiO2、WO3/CdS/W。

半導体WO3 /α-Fe2O3 / W複合光触媒

複合相WO3 /α-Fe2O3 / W中の少量の金属W粉末は、触媒の触媒活性を改善することができる。 この原理は、金属の触媒的性質のみならず、金属中の電子の富化により、半導体表面の電子濃度が減少し、半導体表面の電子と正孔の再結合が減少する（界面不純物の不純物準位により水溶液中） 存在、表面再結合が最も重要であり、半導体中の組成が第2であり、これは電子の伝達を加速し、半導体の光触媒活性を改善する。 同時に、Wの1％の添加が最適量であることも示した。。

α-Fe 2 O 3 P型半導体WO 3はn型半導体であり、文献によれば、n型半導体にp型半導体をドープすると、光触媒活性が高いという報告がある。 WO 3の禁制帯幅は2.4eV〜2.8eVであり、P型α-Fe 2 O 3の禁制帯幅は2.3eVであり、n型WO 3の禁制帯幅は2.8eV（ハイエンド）であり、両者の組み合わせにより光触媒の禁制幅が広がっている。 ストリップの幅は2.3eV~2.8eVであり、これにより可視光の吸収率が大きく上昇し、WO3光触媒の触媒活性が向上する。

WO3 / CeO2複合光触媒

光触媒が十分な光エネルギーで励起されると、WO3とCeO2は、伝導帯と価電子帯エネルギー準位によって同時にバンド間遷移することが研究によって示されています。 相違点は、三酸化タングステン伝導帯の電子が低エネルギー準位CeO2の伝導帯に移動して凝集し、光励起された正孔が高エネルギーのWO3価電子帯に集中していることである。 これに基づいて、光生成された電子および正孔の分離効率は、純粋なWO 3およびCeO 2の分離効率よりも高く、それによってその触媒活性が増大する。。

WO3 / CdS / W複合光触媒処理廃水

WO3 / CdS / W複合光触媒を用いた印刷・染色排水の高度処理の実験的処理により、WO3：CdS：W = 60：39：1の適切な成分質量比の条件で印刷廃液と染色廃液のCODが得られた。 彩度除去率は、それぞれ69.8％および71.0％に達した。

CdS硫化物（CdS）には2つの結晶形があります：α-形はレモンイエローの粉末、β形は橙赤色の粉末です。 高純度の硫化カドミウムは良好な半導体であり、可視光に対して強い光電効果を有し、光電池、太陽電池、光抵抗器、光触媒などに使用することができます。 研究により、適切な量のCdSをWO 3に添加することにより、光触媒の触媒活性を高めることができることが示されている。 WO 3は禁制帯幅Eq = 2.8eV（より大きい）であり、CdSの禁制帯幅はEq = 2.12eV（より小さい）であるため、WO 3とCdSを併用することにより、可視光吸収率を大きく向上させることができる。。

新規三酸化タングステン複合光触媒

近年、新規タイプの光触媒材料の開発および応用は、WO3およびグラフェンの複合光触媒などの研究者の注目を集めており、ローダミンBを15分間で完全に分解すると主張している。

この三酸化タングステン - グラフェン光触媒は、特殊な組成と多孔質構造により優れた特性を有する。 三酸化タングステンのナノフレームは、多孔質構造の多重反射によって可視光を効率的に吸収することができる。 生成された電荷はグラフェンに素早く移行することができ、電荷の再結合を避けることができます。 さらに、グラフェンナノシートは、光触媒の表面に露出されており、グラフェンと色素の汚染物質との間のπ-π共役を保証し、触媒物質基板上に高い吸収を誘導する。 これらの特性は、光触媒作用による色素汚染物質の分解を促進するために組み合わせられる。