Полупроводниковый композитный WO3 фотокатализатор

Значение полупроводникового композита

Значение полупроводникового композита в первую очередь заключается в полупроводниковых частицах, имеющих разную структуру энергетической зоны, которые делают использование узкого запрещенного полупроводника для сенсибилизации полупроводника наночастиц с широким диапазоном зазоров; во-вторых, что разность энергий между квадратичным композитным полупроводниковым элементом будет выгодна для фотообразованных носителей, впрыскивающих с одного уровня энергии полупроводниковой микрочастицы в другую, что приведет к долговременному эффективному разделению заряда; кроме того, различные ионы металлов из-за его сложной природы и различного заряда для генерации избыточного заряда также увеличивают его способность захватывать электроны или протоны в полупроводнике, чтобы повысить активность фотокатализатора. Обычными полупроводниковыми композитными фотокатализаторами являются: WO3 / α-Fe2O3, WO3 / CeO2, WO3 / Y2O3, WO3 / TiO2, WO3 / CdS / W ect ..

 WO3 / α-Fe2O3 / W Полупроводниковый композитный фотокатализатор

 Небольшое количество металлического порошка W в композите WO 3 / α-Fe 2 O 3 / W может повысить каталитическую активность катализатора. Принцип заключается не только в характере каталитического металла; в то же время из-за богатого электронами металла, уменьшая концентрацию электронов на поверхности полупроводника, тем самым уменьшая состав электрона и дырок на поверхности полупроводника (в водном растворе, поскольку уровень примеси присутствия интерфейса, внешний вид является основным составным полупроводником внутри композита), тем самым ускоряя перенос электронов, улучшают фотокаталитическую активность полупроводника. Между тем, исследование также показало, что 1% является наиболее подходящим количеством добавления W.

α-Fe 2 O 3 представляет собой полупроводник P-типа, WO 3 - полупроводник n-типа, согласно литературному докладу: полупроводник полупроводника типа n, состоящий из полупроводника типа P, будет обладать высокой фотокаталитической активностью. WO 3 имеет ширину запрещенной зоны 2,4eV ~ 2,8 эВ, так как P-тип α-Fe 2 O 3 имеет запрещенную зону 2,3eV, ширина запрещенной зоны WO 3 составляет 2,8 эВ (взять верхний конец) , комбинация обоих будет расширять ширину запрещенной зоны фотокатализатора до 2,3eV ~ 2,8eV, тем самым значительно улучшая скорость поглощения видимого света, тем самым повышая каталитическую активность фотокатализатора WO 3.

Композитный фотокатализатор WO3 / CeO2

 Исследования показали, что матрица WO 3, легированная CeO 2, может улучшить фотокаталитическую активность, принцип заключается в следующем: когда фотокатализатор подвергается достаточной энергии света возбуждения, одновременно происходит полосовой переход как WO 3, так и CeO 2, из-за их различий в валентной зоне и уровне энергии зоны проводимости, перенос электронов проводимости вольфрама триоксида на более низкий энергетический уровень CeO 2 зоны проводимости и агрегата, в то время как фотогенерированные дыры собираются на более высоких уровнях валентной зоны WO 3. Эффективность разделения фотогенерированных электронов и дырок на этой основе выше, чем чистые WO 3 и CeO 2, чтобы повысить его каталитическую активность.

WO3 / CdS / W Композитный фотокатализатор очистки сточных вод

Эксперимент изучил глубинную обработку красящих сточных вод с использованием композитного фотокатализатора WO 3 / CdS / W, результаты показали, что в условиях соответствующего соотношения масс компонентов WO 3: CdS: W = 60: 39: 1, ХПК, удаление цвета скорость крашения сточных вод соответственно составила 69,8% и 71,0%.

Существуют две формы кристалла сульфида кадмия (CdS): α-формула представлена ​​в виде порошка лимонно-желтого цвета; β-формула представлена ​​в виде оранжевого порошка. Высокая чистота CdS - это полупроводник с отличным свойством, который обладает сильным видимым световым фотоэлектрическим эффектом и может применяться в производстве как фотоэлектрические элементы, солнечная батарея, светочувствительные резисторы, фотокатализатор и т. Д. Исследования показали, что добавление подходящего количество CdS в WO3 может улучшить каталитическую активность фотокатализатора. Это связано с тем, что WO3 имеет большую ширину запрещенной зоны Eq = 2,8 эВ, а CdS имеет меньшую полосу пропускания, равную Eq = 2,12 эВ, композиционное использование WO3 и CdS будет существенно увеличивать скорость поглощения видимого света.

 Новый композитный фотокатализатор вольфрамового триоксида

     В последние годы разработка и применение новых фотокаталитических материалов привлекли внимание исследователей, таких как WO 3 и графеновые композитные фотокатализаторы, которые, как сообщается, могут полностью разрушить Rhodamine B в течение 15 минут.

Из-за пористой структуры и специального состава обнаруженный вольфрамовый триоксид - графеновый фотокатализатор показал отличную производительность. Нано-каркас из триоксида вольфрама может эффективно поглощать видимый свет из-за множественных отражений в порах. Кроме того, генерируемые заряды быстро переносятся на графен, чтобы избежать рекомбинации заряда. Кроме того, наносистемы графена наносят на поверхность фотокатализатора, что гарантирует загрязнение π-π между графеном и загрязнителем красителя и, таким образом, приводит к высокой скорости поглощения материала катализатора на подложке. Эти комбинированные признаки усиливают деградацию загрязняющих веществ красителя путем фотокатализа.