Фотокатализатор WO3 легированный редкоземельными элементами

Многочисленные исследования показали, что допинг является эффективным способом улучшения фотокаталитической активности триоксида вольфрама. Элемент редкоземельного элемента имеет специальную электронную структуру f-оболочки, которая определяет, что она может создавать более внутреннюю электронную конфигурацию; и он генерирует оксид, имеющий полиморф, селективность по адсорбции, хорошую термическую стабильность и электронную проводимость и другие преимущества и широко используется в оптике, электронике и катализаторе.

Как правило, считается, что фотокаталитическая активность фотокатализатора является совместным решением его способности поглощать свет, разделение заряда и эффективность переноса на субстрат, тем сильнее способность WO 3 поглощать свет, тем выше фотокаталитическая реакция активности.

     Допинг иттрия (Y 3+) может сделать спектральный ответ WO 3 расширенным до видимой области; и анализ XPS показал, что легированный Y 3+ может приводить к увеличению вакансий кислорода на поверхности катализатора; в видимом излучении фотокаталитическая активность легирования вольфрамовым триоксидом 0,05% Y 3+ имеет в 1,7 раза кислородную эволюцию нелегированной.

 Европиум (Eu3 +) ионное легирование может расширять диапазон светового отклика WO 3, что побуждает WO 3 поглощать больше видимого света, тем самым усиливая его фотокаталитическую активность; Однако избыточный оксид европия, легированный, предотвращает поглощение света WO 3, тем самым влияя на фотокаталитическую активность WO 3. Кроме того, европий также улучшает каталитическую активность фотокатализатора WO 3 за счет увеличения количества адсорбции реагентов, что основано на: ранней адсорбции реагентов и повышенной эффективности адсорбционных реакций фотокаталитической деградации является очень важным предварительным условием.

 Небольшое количество легирования лантана (La 3+) может улучшить фотокаталитическую активность триоксида вольфрама и ингибировать триоксид вольфрама, переносящий из моноклинной в гексагональную во время процесса прокаливания. В то же время допинговое количество лантана требуется не слишком много, потому что, когда концентрация легирования слишком велика, слишком много La 3+ будет генерировать новые центры рекомбинации для ускорения комплексной и обратной реакции фотогенерированных электронов и дырок, тем самым уменьшая фотокаталитическую активность триоксида вольфрама.

 Термическое (Tb 3+) ионное легирование может расширять диапазон светового отклика WO 3, значительно улучшать WO 3 для фотокаталитической скорости деградации растворимого красителя Rodin Ming B и коррозионной стойкости. Исследования и анализ могут быть вызваны, Tb 3 + легирование улучшает кристалличность WO 3 и увеличивает поглощение в видимой области и другие факторы, поскольку увеличение степени кристалличности может ускорять фотогенерированные электроны и дырки в скорости распространения WO 3, тем самым уменьшая вероятность электрон-дырочной рекомбинации и улучшая квантовый выход.

 Диапазон светового отклика гадолиния (Gd) и фотокатализатора сополимеризованного WO 3 WO 3 может быть повышен, эксперименты также показали, что его адсорбция растворимого Rhodamine B (RB) была улучшена, что вносит вклад в фотокаталитическую активность WO 3 RB и светостойкость ухудшение будет значительно улучшено.

    В легированном церием (Ce) фотокатализаторе WO 3 легирование Ce приводит к увеличению содержания адсорбированного кислорода на поверхности катализатора WO 3, уменьшение содержания решетчатого кислорода, которое представляет собой кислородные вакансии; Между тем, поскольку позитивно заряженные вакансии кислорода, избыточные кислородные вакансии могут нейтрализовать заряженные свободные электроны, тем самым уменьшая содержание свободных электронов; Кроме того, увеличение содержания вакансий поверхностного кислорода улучшает скорость реакции окисления электроники и поверхностного адсорбционного материала, что увеличивает скорость миграции электронного интерфейса, заставляя поверхность катализатора Ce / WO 3 получать больше • OH и O2 , что значительно улучшает фотокаталитическую активность образца. Этот Ce / WO 3 может не только помочь обуздать процесс электронно-дырочной рекомбинации, но также и как присутствие внутреннего Ce, его легче возбуждать видимым светом и обладает превосходными характеристиками в аспектах расщепления легкой воды и кислорода.