稀土掺杂纳米WO3的制备及光催化性质研究

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超声化学法制备纳米WO3及其光催化氧化性能研究

１２ＷＯ．。纳米粒子的制备过程
取３ｍＬ正丁醇、ｇＴＡ４ＣＢ和２ｍＬ环己烷置于１０００ｍＬ烧杯中，拌混合均匀后，入０８ｇＮａＷＯ搅加．・２ｏ（ｌ水溶解）在超声振荡条件下，加３ｌＬＨＣ，ｐＨ：加Ｏｍｌ，滴ｍｏ・ — １至Ｈｉｌ滴加结束后，续在室温下超，继声振荡３ｎ体系呈白色半透明状，置陈化２，少量白色胶状沉淀析出，心分离沉淀，０ｍｉ，静４ｈ有离弃去清液，沉淀物分别用蒸馏水、乙醇依次洗涤几次，温下真空干燥几天，玛瑙研钵研磨８ｍｉ，得产物经５０常用ｎ所０ ℃ 恒温３ｈ脱除结晶水，即得白色粉末状产物。
法等，溶胶一凝胶法工艺相对操作简单，凝胶过程中，但由于胶体粒子具有巨大的比表面自由能，热力学上在
是不稳定的，自动聚结的趋势而发生团聚。此外，胶颗粒表面上的自由水分子与自由羟基形成氢键，有凝当
颗粒彼此紧密接近时，分子和相邻颗粒表面上的羟基也形成氢键，生桥接作用而进一步形成硬团聚，水产影
３ｈ将得到的产物纳米ＷＯ。在紫外光照射下，，，降解亚甲基蓝溶液。通过实验研究了亚甲基蓝的初始浓度、反应时间、三氧化钨的用量和双氧水的用量等一系列不同条件对ＷＯ催化活性的影响。结果表明，具ＷＯ有较好的光催化活性和良好的稳定性。

WO3纳米材料的制备及其气敏性能研究进展

第１５期櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃殭殭殭殭专论与综述收稿日期：２０２０－０５－１３基金项目：校级大学生创新创业训练计划项目（项目名称：ＣｕＯ－ＺｎＯ纳米异质结的构筑及其气敏性能研究，项目编号：Ｘ２０１９１０４５２００２）；２０１８年山东省大学生科学研究项目（１８ＳＳＲ０７３）；２０１９年度创新创业教育示范项目（临沂大学学生学习评价改革课程，材料制备技术）；２０１８年山东省本科教改项目（加强科教融合，发挥学科优势，探索地方高校拔尖创新型人才培养新模式Ｚ２０１８Ｓ００６）；２０１７年临沂大学学生学习评价改革课程（结构化学５０６１８０５７）；２０１７年临沂大学教育信息化研究课程（高分子化学实验５０６１８１９２）；２０１７年临沂大学学生学习评价改革课程（高分子物理实验５０６１８０５３）；２０１９年度临沂大学精品课堂（高分子物理）作者简介：孙一诺（１９９９—），女，临沂大学在校本科生；王浩任（１９９９—），临沂大学在校本科生；通讯作者：张永专（１９８３—），临沂大学讲师；梁士明（１９８３—），临沂大学讲师。

ＷＯ３纳米材料的制备及其气敏性能研究进展孙一诺，王浩任，陈万松，卓凯月，朱怡荣，朱效格，马登学，张永专，梁士明（临沂大学材料科学与工程学院，山东临沂　２７６００５）摘要：ＷＯ３作为一种Ｎ－型宽禁带金属氧化物半导体，是电阻型气敏传感器材料中研究较为深入，具有良好发展潜力的材料之一。

本文对目前ＷＯ３材料的制备和改性进行了梳理总结，并对其发展趋势进行了展望归纳。

关键词：ＷＯ３；改性技术；纳米材料；气敏性能；复合材料中图分类号：ＴＱ１３６．１文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１５－００５７－０２ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＧａｓＳｅｎｓｉｎｇＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＷＯ３ＮａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｓＳｕｎＹｉｎｕｏ，ＷａｎｇＨａｏｒｅｎ，ＣｈｅｎＷａｎｓｏｎｇ，ＺｈｕｏＫａｉｙｕｅ，ＺｈｕＹｉｒｏｎｇ，ＺｈｕＸｉａｏｇｅ，ＭａＤｅｎｇｘｕｅ，ＺｈａｎｇＹｏｎｇｚｈｕａｎ，ＬｉａｎｇＳｈｉｍｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉｎｙｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎｙｉ　２７６００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷＯ３，ａｓａｎＮ－ｔｙｐｅｗｉｄｅｂａｎｄｇａｐｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｄｅｅｐｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｇｏｏｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｒｅｓｉｓｔｉｖｅｇａｓｓｅｎｓｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＷＯ３ｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｉｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＯ３；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｎａｎｏｍｅｔｅｒｍａｔｅｒｉａｌ；ｇａｓｓｅｎｓｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ近年来，经济不断发展、工业化进程迅速的同时也造成了环境污染等问题，大气污染尤为突出。

WO3光电催化材料的电子结构及催化性能研究

WO3光电催化材料的电子结构及催化性能研究随着环境污染问题的加剧，寻找高效、经济、环保的治污技术成为了当今社会亟需解决的问题之一。

而光电催化技术因其具有高效、无二次污染、可再生等优点，被认为是治污技术中的一种重要手段。

而WO3作为光电催化材料的一种，因其良好的催化性能以及广泛的应用前景，受到了越来越多的研究关注。

首先，我们需要了解WO3光电催化材料的电子结构。

WO3属于过渡金属氧化物，具有独特的电子结构特征。

它的晶体结构为六方晶系，是一种正交的六方密排结构，其中W离子为六面体配位，氧离子则处于八面体配位。

在它的能带结构中，最高占据态在氧的2p轨道上，而最低未占据态则位于W的5d轨道上。

这种能带结构导致了WO3的光电催化性能，使其能够利用光的能量来激发电子的运动，产生电子空穴对并在表面产生活性物种，从而实现催化反应。

其次，我们需要探讨WO3光电催化材料的催化性能。

WO3具有优异的催化性能，特别是在光催化反应中表现突出。

研究表明，WO3的光催化剂能够产生氧化还原对，并促使废水中的有机物质在光的作用下氧化分解，从而降低废水中有机物的含量。

此外，WO3还可用于其他催化反应中，如电化学催化、化学传感器等领域。

最后，我们需要探究提高WO3光电催化材料催化性能的方法。

WO3的催化活性主要受其晶体结构、表面性质和晶格缺陷等影响。

在研究中发现，WO3晶体表面的羟基（OH-）和氧空位（O2-）是其表面活性位。

而在制备过程中，制备方式和工艺条件等也会对WO3的催化性能产生影响。

因此，通过合理的制备方式和工艺条件来构造WO3的材料形态、晶面去向和表面结构等特性，能够有效地提高其催化性能。

综上所述，WO3光电催化材料具有优异的电子结构和催化性能，具有广泛的应用前景。

同时，在研究中提高其催化性能的方法也越来越多。

相信在不久的将来，WO3光电催化材料将在各种治污领域中发挥出更加重要的作用，为我们创造一个更加美好的生活环境。

稀土Ce掺杂六方相WO3光催化剂的制备及性能

杂甲基橙文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１１８９６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ — ０２３Ｘ．２０１５．２２．００４中图分类号：ＴＢ３４
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣｅ－ｄｏｐｅｄＨｅｘａｇｏｎａｌＷ０３ＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔＮＩＵＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＺｈｏｎｇｑｉ，ＺＨＯＮＧＨｏｎｇｌｕ，ＺＨＡＮＧＹｕ，ＺＨＡＮＧＣｈｅｎ，ＪＩＮＧＳｈｅｎｇｙｕ
ｒａｔｉｏｓｗｅｒｅ０，２，５％ａｎｄ１０．ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＸＲＤａｎｄｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ
应用于环境净化、自清洁材料、新能源、高效率抗菌等多个前
沿领域。近年来，在利用太阳能光催化降解污水中的有
机污染物方面，半导体光催化剂以其化学性质稳定、难溶、无毒、成本低等优势，一直是持续的研究热点。在光照条件下，半导体光催化剂可把有机污染物降解为低毒或无毒的小分
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒ，ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６）ＡｂｓｔｒａｃｔＣｅｄｏｐｅｄｈｅｘａｇｏｎａｌＷ０３ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌ－ｇｅｌｍｅｔｈｏｄｓ．ＴｈｅＣｅｄｏｐｉｎｇｍｏｌａｒ

稀土掺杂氧化物光催化性能研究

稀土掺杂氧化物光催化性能研究随着人们对环境污染的重视，光催化技术逐渐成为了新兴的环保治理方法之一。

其中，稀土掺杂氧化物是一类很具有潜力的光催化材料。

它具有许多优异的光电学和催化性质，因此引起了广泛的研究兴趣。

本文将着重阐述稀土掺杂氧化物的一些光催化性质的研究进展。

一、稀土掺杂氧化物的研究背景稀土元素从上世纪中期开始逐渐成为人们关注的重点材料。

稀土元素在有机物催化、气体催化和光催化反应等方面具有重要的应用价值。

掺杂稀土元素后的氧化物不仅在光催化领域表现出显著优异的性能，其在电催化反应、分离膜、气敏等领域也具有广泛的应用前景。

掺杂稀土元素后的氧化物在光催化反应中，具有高的光学吸收率、可调谐的电子结构、较强的电子传输性能和优异的催化效率。

这些性质都是通过调控稀土元素的价态、晶格结构和表面形貌来实现的。

二、稀土掺杂氧化物的光催化性质1、对可见光的吸收性能稀土元素由于其独特的光物理和化学性质，在材料中具有很强的吸收、发射和转移电荷等特点。

因此，稀土掺杂的氧化物材料可以在紫外线和可见光等波长范围内吸收光线，这是它们优异的光催化性能的重要基础。

研究发现，不同稀土元素掺杂下的氧化物材料对可见光的吸收能力不同。

如，采用Y3+、La3+、Eu3+和Gd3+等稀土元素分别掺杂于TiO2纳米晶体中，可见光吸收能力依次增强。

其中，Eu3+掺杂的TiO2纳米晶体在全光谱范围内具有较好的吸收性能。

2、电子传输和储存在光催化反应中，光生载流子的传输是影响催化效率的关键因素。

稀土掺杂氧化物材料的电子传输性质较高，这可以通过电学测试和荧光探针法进行表征。

研究显示，掺杂稀土元素后的氧化物材料具有高的电子传输速率和良好的电子传输能力。

此外，在电子储存方面，稀土掺杂氧化物材料的电子具有较长的寿命，极大地提高了其在持续光催化反应中的催化能力。

3、表面缺陷结构稀土掺杂氧化物的表面结构特征与其催化性能密切相关。

表面的缺陷和孔结构是影响催化能力的重要因素。

纳米WO3薄膜的制备及其光学性能研究

３１草酸浓度对ＷＯ薄膜的影响．３由图１的ＴＭ照片可以看出，不同草酸浓度条件Ｅ下所得ＷＯ粒子的尺寸不同。３
ＷＯ３方法主要有：溶胶．的凝胶沉积法Ｉ、化学共沉淀
法【脉冲电沉积法［。６Ｊ和７１
图１不同草酸浓度所得纳米ＷＯ薄膜的ＴＭ照片３Ｅ
・收到稿件日期：２０ —７２０７０ —７通讯作者：李斌作者简介：李斌（９６）１７一，女，河北安国人。讲师。在读博士。主要从事纳米材料的制备及性能研究。
维普资讯
ｃｎｅ仃ａｉｎｓｏｃｎｔｏ
图１中，草酸浓度为０ｍｏＬ时，所得产物的粒．ｌ４／径较大，粒子尺寸＞１０ｍ，且形状不规则；草酸浓度０ｎ
为０６ｌ．ｍｏＬ时，所得产物分散性较好，粒子尺为０８ｌ００ｎ．／ｍｏＬ时，所得粒
方法制备出ｗＯ薄膜，利用透射电子显微镜、紫外．３可
见分光光度计、ｘ射线衍射仪对薄膜的性质进行了研究。实验结果表明：草酸浓度的大小对产物粒径和紫外．可见
２实
验
２１ＷＯ薄膜的制备．３称取一定量Ｎ２４ＨＯ，溶解于一定量去离子ａＷＯ．２２水中，往溶液中滴加浓ＨＣ，在滴加的过程中不搅拌，１得到乳状淡黄色钨酸沉淀，再加入不同浓度的草酸溶液，搅拌，沉淀溶解，得淡黄色透明溶胶。将溶胶静置待用。为了防止煅烧过程玻璃片中钠的析出，将玻璃片做如下处理，按浓硫酸与双氧水３：１的比例配制溶液，将玻璃片放入其中，加热煮沸２ｍｉ，然后用丙酮洗３次，０ｎ用蒸馏水洗净，用乙醇洗３次，用蒸馏水洗净，待用。２２ＷＯ薄膜的热处理．３将处理后的载玻片在溶胶中镀不同层数的薄膜，将镀膜后的载玻片分别在２０５，４０Ｃ的温度下进行５，３０５＂热处理，得到结晶性良好的ｗＯ薄膜。３

纳米WO_3薄膜的制备方法及其研究现状_韩海涛

纳米WO_3薄膜的制备方法及其研究现状_韩海涛第34卷第2期2006年6月稀有金属与硬质合金Rar e M etals and Cemented CarbidesV ol.34l.2Jun.2006#专题论述#纳米WO3薄膜的制备方法及其研究现状韩海涛,尚福亮,杨海涛,高玲(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)摘要:在简要介绍纳米WO3薄膜材料研究意义的基础上,综述了纳米WO3薄膜的主要制备方法并对其优缺点进行了评价。

概述了纳米WO3的研究和应用现状,并对其发展趋势进行了分析。

关键词:纳米W O3薄膜;制备方法;电致变色;气致变色;研究进展中图分类号:T F841.2文献标识码:A文章编号:1004O0536(2006)02O0048O04Preparation and Latest Research of N ano WO3FilmsH AN H ai O tao,SH ANG Fu O liang,YA NG H ai O tao,GAO Ling(Schoo l of M ater ials Science and Engineering,W uhan University ofScience and Engineering,Wuhan430070,China)Abstract:Br ief descriptio n is made of the significance o f research of nano O WO3film.T he paper rev iew s nano O WO3film prepar ation m ethod and its advantages and disadvantages as w ell as its latest research,applica-tions and future dev elo pment trend.Keywords:nano WO3film;preparation;electro O discoloring;pneumatic discolor ing;latest resear ch1前言纳米微粒是指粒度介于1~100nm之间的粒子。

WO3纳米块薄膜的制备及其光电催化性能的研究

WO3纳米块薄膜的制备及其光电催化性能的研究作者：张宇飞王连锴杨继凯来源：《科学与财富》2018年第34期摘要：以钨酸钠（Na2WO4·2H2O）为原料，草酸铵（（NH4）2C2O4·H2O）为辅助剂，采用水热法成功的制备了氧化钨（WO3）纳米块薄膜。

通过X射线衍射（XRD）与扫描电子显微镜（SEM）测试手段对样品进行表征。

并研究了不同水热时长对WO3纳米块薄膜光电催化活性的影响。

关键词：WO3纳米块；水热法；光电催化引言随着工业技术的快速发展，大量有机污染物污染水体，造成了严重的环境污染问题，人们为探索新型实用的环保处理技术进行了大量的研究[1]。

人们在光电催化技术治理水污染方面取得了很大的成就。

WO3因资源丰富，禁带宽度低，光电催化活性高等优点成为最有应用潜力的光电催化材料[2]。

R Azimirad等人研究了退火温度对WO3亲水性的影响[3]；N.Naseri等人研究改变PEG分散剂的含量来讨论WO3薄膜的氢气产生量 [4]。

本文通过水热法制备了WO3纳米块薄膜并进行系统的表征。

然后再讲解测试进而分析其光电催化性能。

1 实验部分1.1 WO3纳米块的制备及其光电性能催化测试首先对衬底导电玻璃进行清洗：1.5×2.5cm2大小的FTO依次放入丙酮，异丙醇，甲醇，蒸馏水溶液中，各超声清洗10分钟后，N2吹干。

然后配置溶液：在烧杯中加入2.31g钨酸纳和70ml蒸馏水，再加入50ml盐酸，使其形成淡黄色沉淀，再加入2g草酸铵，用磁力搅拌器搅拌至悬浊液透明之后连续搅拌20分钟。

然后用水热法制备WO3纳米块薄膜：取3ml溶液放置于水热反应釜中后，再将FTO导电面朝下放入，水热反应不同时长，待样品冷却至室温后取出，蒸馏水反复冲洗。

然后放入60℃的鼓风干燥箱中干燥30分钟。

最后，放入置于450℃的管式炉中退火60分钟。

将三电极浸入染料中20分钟以达到吸附/解吸平衡，然后使用300W的Xe灯模拟太阳光照射，曝光面积2.25cm2，入射光强度50mW/cm-2。

WO3气敏材料的制备、改性及其性能研究

WO3气敏材料的制备、改性及其性能探究概述WO3（Tungsten Trioxide）是一种重要的气敏材料，被广泛应用于气体传感器、光催化和电化学器件等领域。

本文将探讨WO3气敏材料的制备方法、改性措施以及其性能探究进展，旨在深度了解WO3气敏材料的特性和应用前景。

一、WO3气敏材料的制备方法目前，制备WO3气敏材料的方法主要包括物理法、化学法和生物法三种。

1. 物理法：物理法主要接受蒸发法、溅射法和热处理法等。

蒸发法通过升温使WO3在特定条件下蒸发并在冷凝器上沉积成薄膜。

溅射法则利用物理气相沉积的方法，在高真空条件下使WO3靶材蒸发并在基底上形成薄膜。

热处理法是将前驱体在特定温度下进行热分解，得到纳米级WO3材料。

2. 化学法：化学法主要包括溶胶凝胶法、水热法和气相沉积法等。

溶胶凝胶法通过溶胶的凝胶和干燥产生WO3凝胶，再利用焙烧过程将凝胶转变成WO3。

水热法则利用高温高压条件下，通过反应溶液中的化学反应得到WO3纳米颗粒。

气相沉积法通过反应气体中的化学气相在基底上形成WO3。

3. 生物法：生物法是利用生物体或微生物在特定条件下从溶液中还原金属盐，形成WO3纳米颗粒。

这种方法具有环境友好、易操作等特点，受到探究者的广泛关注。

二、WO3气敏材料的改性措施WO3气敏材料的性能可以通过改性手段进行调控和提高。

常见的改性措施主要有复合改性、掺杂改性和结构调控三种。

1. 复合改性：复合改性是将WO3与其他材料复合制备气敏材料。

常用的复合材料包括WO3与碳材料、金属氧化物和二维材料的复合。

复合材料的制备可以通过溶胶凝胶方法、共沉淀法和物理混合等方式进行。

2. 掺杂改性：掺杂改性是在WO3结构中引入其他元素，改变其结构和物性。

常见的掺杂元素包括铟、锡、锑等。

掺杂可以通过溶胶凝胶法、水热法和气相沉积等方法实现。

3. 结构调控：结构调控是通过制备不同形貌和尺寸的WO3气敏材料来改善其性能。

常见的方法有水热法、微乳液法和模板法等。

WO3纳米材料的制备、表征及性能研究的开题报告

WO3纳米材料的制备、表征及性能研究的开题报告
一、选题背景
氧化钨（WO3）作为一种重要的半导体材料，具有广泛的应用前景，例如太阳能电池、气敏传感器、光催化等领域。

其中，WO3纳米材料由
于其纳米尺度效应所带来的特殊性能，已成为研究的热点。

因此，研究WO3纳米材料的制备、表征及性能具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容
本项目的主要研究内容为：
1. WO3纳米材料的制备方法研究。

本研究将探究可控制备WO3纳
米材料的常见方法，例如溶剂热法、水热法、电沉积法等，并对不同方
法的制备机理进行对比和分析。

2. WO3纳米材料的表征。

本研究将对制备出的WO3纳米材料进行
表征分析。

主要包括材料的形貌、晶体结构、晶面取向、表面化学组成
和光学性质等方面。

3. WO3纳米材料的性能研究。

本研究将研究制备出的WO3纳米材
料的光催化性能、气敏传感性能、光电性能等方面的性能表现，并与传
统的WO3材料进行对比。

三、研究意义
本研究可以为WO3纳米材料的制备、表征及性能研究提供一定的理论和实践基础。

同时，该研究还将为开展WO3纳米材料在太阳能电池、气敏传感器、光催化等领域的应用研究提供一定的技术支撑和参考。

稀土掺杂纳米氧化物的制备与性质研究

稀土掺杂纳米氧化物的制备与性质研究随着现代科技的不断发展和应用，对于新材料的需求也越来越高。

其中，稀土掺杂纳米氧化物在材料领域中的应用广泛，其具有优异的物理化学性质、磁性和光学性能，因此备受关注。

本文将就稀土掺杂纳米氧化物的制备与性质研究进行阐述。

一、稀土掺杂纳米氧化物的制备方法稀土掺杂纳米氧化物制备方法主要分为物理法、化学法和生物法三种。

1.物理法物理法包括溅射法、激光蒸发法、电子束蒸发法等。

这些方法的共同点是利用高能束流作用在靶材上，使其蒸发或解离，产生氧化物的气态物质，然后在低压环境下通过各种反应方式使这些原子聚集起来形成纳米氧化物。

2.化学法化学法包括水热法、溶胶凝胶法、共沉淀法、气相沉积法等。

这些方法的共同点是将含有稀土离子的化学试剂与其他化学试剂进行反应，产生氢氧化物沉淀，然后通过采用较高温度或其他化学期限进行处理，促使沉淀物稳定且具有规则晶体结构。

3.生物法生物法包括生物合成法、细胞介导法等。

这些方法的共同点是利用生物体内的化学酶、酵素等在低温、中性或低温、碱性等条件下引导或催化化学反应，促使一些物质形成。

二、稀土掺杂纳米氧化物的性质研究1.物理性质稀土掺杂纳米氧化物的大小、形状、分布等是影响其物理性质的主要因素之一。

研究表明，稀土掺杂纳米氧化物的光学、磁学、电学性质随着粒子尺寸的减小而发生显著变化，其中表面效应、量子限制效应等是引起这些性质变化的主要原因。

2.化学性质稀土掺杂纳米氧化物的表面活性和化学反应性较高，常在化学催化、储及应用等领域得到广泛应用。

在催化作用中，通过改变其表面化学性质，如表面酸碱度、表面活性等，其催化活性、选择性和稳定性得到显著提高。

3.生物性质稀土掺杂纳米氧化物在生物领域中的应用主要表现在生物成像、生物分析、疾病治疗等方面。

利用稀土掺杂纳米氧化物的荧光特性，可制备出高灵敏度、高选择性的生物传感器，用于细胞成像等方面。

三、稀土掺杂纳米氧化物的应用前景稀土掺杂纳米氧化物的应用前景被广泛关注和期待，在制备新型材料、新型器件、新型催化剂、生物医学领域等发挥着重要作用。

稀土掺杂纳米颗粒的催化性能研究

稀土掺杂纳米颗粒的催化性能研究稀土掺杂纳米颗粒，这玩意儿听起来是不是有点高大上？其实啊，它们在我们的生活中可有着不小的作用呢！先来说说啥是稀土。

稀土可不是指土里长出来的稀罕蔬菜，而是一组特殊的金属元素，像镧、铈、镨等等。

这些家伙在自然界中的含量不算多，所以被叫做“稀土”。

那纳米颗粒又是什么呢？简单说，就是特别特别小的颗粒，小到你得用超级厉害的显微镜才能看清。

把稀土掺杂到纳米颗粒里，就像是给一个小战士穿上了超级战衣，让它的性能瞬间提升。

就拿催化性能来说吧，那可真是厉害得很！我记得有一次，在实验室里，我们正在研究一种稀土掺杂纳米颗粒对化学反应的催化作用。

那是一个阳光明媚的上午，实验室里的仪器都安静地待着，仿佛在等待一场精彩的表演。

我们小心翼翼地把准备好的试剂和掺杂了稀土的纳米颗粒混合在一起，眼睛紧紧地盯着反应容器。

一开始，啥动静都没有，我心里那个着急呀，就像热锅上的蚂蚁。

心想：“这不会是失败了吧？”可就在我快要失去耐心的时候，神奇的事情发生了！反应开始加速进行，溶液的颜色逐渐发生变化，就像一幅美丽的画卷在我们眼前慢慢展开。

那一刻，整个实验室都充满了惊喜的呼声。

为啥稀土掺杂纳米颗粒的催化性能这么牛呢？这是因为稀土元素有着独特的电子结构和化学性质。

它们能改变纳米颗粒的表面活性，让反应更容易发生。

而且，纳米颗粒本身就有很大的比表面积，能提供更多的反应位点。

这两者一结合，那效果简直是杠杠的！比如说在工业生产中，用稀土掺杂纳米颗粒做催化剂，可以提高化学反应的效率，降低能耗，减少污染物的排放。

在环保领域，它们可以帮助处理废水、废气，让我们的环境更美好。

在能源领域，能加速新能源的开发和利用。

不过，研究稀土掺杂纳米颗粒的催化性能也不是一帆风顺的。

有时候，实验结果不尽如人意，我们就得反复琢磨，是稀土的掺杂量不对，还是实验条件没控制好。

就像走在一条充满迷雾的道路上，需要不断地摸索前进。

但正是这种挑战，让我们对稀土掺杂纳米颗粒的催化性能有了更深入的了解。

纳米wo3的研究进展

掺有Fe 的WO 3介孔空心纳米球具有类似形态的介孔空心纳米球，实验结果表明，基于Fe-WO 3的气体传感器表现出出色的低ppb 级(10ppb)NO 2检测性能和出色的选择性。

2.2 电致变色器件电致变色是材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。

变色材料有可以分为有机材料和无机材料，无机电致变色材料的典型代表是三氧化钨，D.Zhou 等[3]通过硫酸盐辅助水热法制备了Mo 掺杂的WO 3纳米线阵列。

与纯WO 3相比，优化的Mo 掺杂WO 3纳米线阵列具有改善的电致变色性能，具有快速切换速度，显着的光学调制和优异的循环稳定性。

Anamika V.Kadam 等[4]使用水热法成功制备了在氧化铟锡(ITO)涂覆的玻璃基板均匀生长的氧化钨(WO 3)纳米棒(NRs)。

该器件在可见光区域具有平均光学调制，快速的EC 响应时间(着色为1.2µs ，脱色为1.5µs)，出色的着色效率(243µcm2 C-1)和出色的EC 稳定性2.3 光解水制氢半导体材料光解水制氢的基本原理：半导体材料在受到能量相当于或高于催化剂半导体的禁带宽度的光辐照时，晶体内的电子受激从价带跃迁到导带，在导带和价带分别形成自由电子和空穴，水在这种电子-空穴对的作用下发生电离，生成H 2。

因为WO 3具有合适的带隙吸收可见光和良好的稳定性等优点，在光解水制氢领域受到了广泛的关注。

Muhammad 等[5]通过简便水热法合成了可见光驱动的石墨烯-WO 3(WG)光催化剂。

实验结果表明，与原始WO 3相比，WG 复合材料具有出色的光催化性能，将石墨烯掺入WO 3中可防止电子-空穴复合并促进用于H 2放出的还原反应。

这项研究为环境和能源应用的新型光催化剂的制备提供了新的视角。

李凌凤等[6]发展了一种简单的电化学阳极氧化法多空纳米WO 3薄膜，它具有较高的光电催化活性和稳定性(高光电转换效率和空穴分离效率)。

WO3纳米材料的制备及其性能研究的开题报告

WO3纳米材料的制备及其性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
钨酸盐是一种广泛应用的氧化物材料，其中WO3是其中最具代表性的一种。

WO3在太阳能电池、液晶显示器、气敏传感器、分解水制氢等
领域有着重要的应用价值。

近年来，随着纳米技术的发展，WO3纳米材
料由于其表面积大、表面活性高、光学、电学、磁学、催化性质等方面
的特殊性质而备受关注。

二、研究目的
本研究旨在制备WO3纳米材料，并研究其物理、化学性质及在气敏传感器方面的应用。

三、研究内容和方法
1. WO3纳米材料的制备方法：采用水热法、溶胶凝胶法等多种方法制备WO3纳米材料，并通过SEM、TEM等手段进行形态和晶体结构分析。

2. WO3纳米材料的物理化学性质研究：研究其晶体结构、形态、粒径、比表面积等物理化学性质。

3. WO3纳米材料在气敏传感器方面的应用研究：通过改变其形态和结构，研究WO3纳米材料在氧气传感器、CO传感器等方面的性能。

四、预期成果和意义
本研究旨在制备WO3纳米材料，并研究其物理化学性质和在气敏传感器方面的应用，为后续WO3纳米材料在相关领域的应用提供基础性研究。

纳米WO3薄膜的制备方法及其性质研究

产，但制得的薄膜和基底结合不牢，透明度不高。，
种不同的工艺制成薄膜或粉体等，可通过浸渍提拉法或
龙志峰ｎ等先用Ｈ０溶解一定量钨粉制得ｗ。胶，旋涂法获得薄膜。目前溶胶一凝胶法制备Ｗ。２０溶０薄膜大致采用电泳沉积法由透明溶胶制备出浅蓝色、均匀性好的有：钨酸盐酸化法、钨粉过氧化聚钨酸法、钨酸盐的离子
其中磁控溅射技术因具有沉积速度较高、工作气体压力
纳米薄膜由于具有特殊的光、、电磁等性能而越来越较低等特点应用最为广泛。
受到人们的重视，别是作为光学材料的研究进展迅速，特
林伟［用磁控溅射法制得粒径达纳米级别的ｗ３等Ｏ
Ｏ的电阻增加；晶粒粒径的减小使得表面原子具制备方法主要有溅射法、电沉积法、热蒸镀法及溶胶一凝而使得ｗ。对某些气体分子的敏感程度提高。何延春胶法等。通过不同的制备工艺得到的纳米ｗ。０薄膜的性质有很高的活性。１３采用直流反应磁控溅射方法，在玻不同，尤其工艺参数及制备环境等都会对薄膜的晶型、膜［等以金属钨为靶材．
厚、色或催化等性质有影响。变
璃上制备出电致变色ｗ。０薄膜。通过控制氧分压、溅射功
溅射总压及基底温度等参数在玻璃基片上沉积薄膜。本文介绍了几种制备纳米ｗ。０薄膜常用的方法以及率、当基底温度低于２００ ℃时，薄膜为非晶态；当基目前对纳米ＷＯ薄膜性质的研究进展。并对其发展前景提研究表明：

纳米WO3光催化材料的研究现状

纳米WO3光催化材料的研究现状摘要：与传统的有机污染处理方法相比，光催化技术降解速度更快，降解程度更大，因而半导体光催化技术作为一种污染治理的新技术越来越受到人们的重视。

本文综述了纳米三氧化钨光催化材料的研究现状，提出了提高纳米三氧化钨光催化性能的方法以及未来发展方向。

关键词：wo3 光催化剂纳米材料研究进展中图分类号：tb3 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）04（c）-0017-02随着日益严重的环境问题和新能源的需求，光催化技术因其在环境污染净化、能源再生方面的应用和前景十分广泛儿备受关注。

光催化技术由于具有可在室温下直接利用太阳光将各类有机污染物完全矿化，无二次污染等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术成为近年来国内外最活跃的研究领域之一[1]。

近年来，随着半导体光催化材料的快速发展，wo3作为光催化材料引人注目。

与常用的光催化剂tio2、zno等相比，wo3具有较小的禁带宽度和较大的光吸收范围，能更有效地利用占太阳辐射能量近一半的可见光，其体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应显著[2]。

虽然wo3制备工艺简单，带隙能小（约为2.5ev），能吸收波长小于500 nm的可见光，具有潜在的光催化能力[3]，但是纯wo3由于存在易光腐蚀，对可见光利用率低等缺陷而很难获得稳定的光催化性能，因此，如何提高光催化降解性能的研究具有重要意义，掺杂等技术有利于提高光催化活性[4]。

1 提高纳米wo3的光催化性能的方法1.1 金属离子掺杂金属离子掺杂改性纳米粉体目前研究相对较多。

从化学观点来看，金属离子的掺入可能在半导体晶格中引入缺陷位置或改变结晶度，成为电子或空穴的陷阱而延长寿命，影响了电子与空穴的复合或改变了半导体的激发波长，从而改变其光催化活性。

目前半导体中金属离子的掺杂研究主要集中在过渡金属离子、稀土元素离子等。

掺杂不同的金属离子，引起的变化是不一样的。

赵娟[5]等采用固相烧结法制备低量y3+掺杂的wo3催化材料，结果表明y3+掺杂导致wo3样品表面w的含量及氧空位增加；y3+掺杂能够拓展wo3样品对可见光的响应范围，提高其光催化活性。

纳米WO3材料的制备、应用及研究趋势

Ｏ引言
自２世纪８０Ｏ年代以来，纳米科技迅速发展，纳米材料已成为凝聚态物理化学和材料科学的一个新的成长点Ｉ］在信息１，功能材料、化、催磁性材料等方面具有广阔的应用前景。纳米ＷＯ材料是一种引人注目的可逆变色性（气致变色材料）ａ电／和离子敏感性材料（ＨｚＮＨ、２Ｈｚ、、等）３。纳米如、。Ｎ０、ＳＯａ０２Ｉ］ＷＯ也可用于共催化剂中，ａ增强金属或金属氧化物催化剂的催化效果。此外，纳米ｗ（因具有较大的比表面，）３表面效应显著，对电磁波有很强的吸收能力，可用作优良的太阳能吸收材料和
摘要结合近年来国内外相关文献，述了纳米ｗ（３料的研究现状与进展，点概述了超细ＷＯ。体和纳综）材重粉
米ＷＯａ薄膜的各种制备方法及各自优缺点，并介绍了纳米ｗ（３）薄膜的稀有金属掺杂研究等；分析了纳米ＷＯａ材料
隐形材料。
空度，以及由此导致的较高的薄膜纯度等。蒸发法包括蒸发冷凝法、电子束蒸镀法、电弧蒸发法、激光蒸发法、心阴极蒸发空法、热蒸发法等，中热蒸发法是使用比较多的方法之一。Ｒ其Ｓｖｋｍｒ５ｉｕａａ等Ｉ采用电子束蒸镀法成功研制成了ｗ（］）膜。３薄李建军等Ｉ也采用电子束蒸发法制备不同Ｍｏ３６］Ｏ掺杂量的氧化钨薄膜，都有较好的电致变色性能。用蒸发法制备的薄膜纯度高、颗粒分散性好。通过改变、控

WO3基柔性半导体光催化剂的制备及其光催化性能研究

WO3基柔性半导体光催化剂的制备及其光催化性能研究摘要甲醛(HCHO)是室内的有毒气体之一，属于第一类致癌物质。

苯酚被列为3类致癌物质清单中。

甲醛和苯酚对环境的污染严重地影响着人类的健康，治理甲醛和苯酚至关重要。

一种新型的绿色技术光催化对降解污染物很有应用前景，其具有绿色环保、低成本等优点，但目前仍存在着量子效率低、催化剂粉末难以回收等技术难点。

为此，本文设计制造了一种异质结复合型柔性催化材料，内容如下：本研究采用以柔性碳布为载体，成功将光催化剂三氧化钨(WO3)负载在碳布上，通过氮掺杂以及硫化铈的负载形成了一种柔性且导电性良好的光催化剂氮掺杂三氧化钨/硫化铈纳米束(N-WO3/Ce2S3NBs)。

与纯的WO3相比，N-WO3/Ce2S3NBs复合材料的带隙由2.6eV(WO3NBs)降至1.6 eV(N-WO3/Ce2S3NBs)。

光催化性能大幅度提升：80 min内对甲醛的降解效率由40 %提升到100 %；对苯酚的降解效率在120 min内由50 %提升到100 %。

在120 min内对苯酚的矿化效率(TOC)由32 %提升到94 %。

合成的催化剂其稳定性高，经过五次循环后其对苯酚和甲醛的催化性能未出现降低。

合成的光催化剂不但回收方便，而且光催化效果优异。

主要有以下三个原因：一方面合成的光催化剂以碳布为基底，形成片状柔性光催化剂，方便回收。

另一方面，氮的掺杂增加了其孔隙率，增大了反应面积。

同时降低了其禁带宽度，增强了对太阳光的利用。

再次，N-WO3和Ce2S3之间的界面面积很大，三维碳结构相互交织，更重要的是N-WO3和Ce2S3之间的Z型异质结的建立，所制备的光催化剂具有优异的光吸收能力和分离光诱导电子-空穴对的能力，可用于空气和水介质中有机物的光催化降解。

理论计算表明，N-WO3与Ce2S3之间的强电子相互作用有利于提高光催化剂的载流子转移动力学。

综上所述，本研究针对多样的环境污染问题，以甲醛、苯酚为目标污染物作为研究对象，设计了一种能修复环境的高效柔性光催化剂，有效克服了光催化技术的量子效率低与粉末状难以回收等难题，为光催化技术发展提供了一个新的方案。

WO3纳米带的制备及光电特性研究中期报告

WO3纳米带的制备及光电特性研究中期报告
一、研究背景
钨氧化物（WO3）是一种重要的功能材料，其独特的光电特性使其在太阳能电池、电子器件、催化等方面具有广泛的应用前景。

然而，WO3的光电特性受粒径、形态、晶体结构等因素的影响较大，因此制备WO3纳米材料成为当前研究的热点之一。

近年来，WO3纳米带的制备方法逐渐受到重视。

由于其具有高比表面积、大量的表面活性位点等优良性质，WO3纳米带在光电催化、气敏传感等领域具有良好的应用前景。

因此，本研究旨在探究一种简单的制备WO3纳米带的方法，并研究其光电特性，为WO3纳米带的应用提供有力的支持。

二、研究对象和方法
1. 研究对象
本研究的研究对象为WO3纳米带材料。

2. 制备方法
本研究采用水热法制备WO3纳米带，具体步骤如下：
(1) 在高纯水中加入氨水和钨酸钠，控制 pH 值至 5，反应 2 h。

(2) 将反应溶液移至 Teflon 反应釜，置于高压釜中，加热至 180℃反应 16 h。

(3) 将样品进行离心、洗涤和烘干处理后获得 WO3 纳米带样品。

3. 性质测试
本研究将采用以下测试方法对制备的WO3纳米带样品进行测试:
(1) 纳米带的形貌和结构特征：采用扫描电镜和透射电镜测试。

(2) 光电性能测试：采用光电流-电压测试法、光吸收光谱法和光致发光法测试。

三、预期研究成果
本研究预期能够成功制备WO3纳米带，并了解其形貌、结构、光学性质和电学性质。

同时，预期能够探究WO3纳米带的光电特性，为其在光电器件、太阳能电池和气敏传感等领域的应用提供有力的支持。

WO3光催化剂的制备及其性能研究

WO3光催化剂的制备及其性能研究刁显珍【摘要】N-butyl alcohol,CTAB and cyclohexane as microemulsion system,combing with ultrasonic tech-nology,sodium tungstate and hydrochloric acid as raw material,yellowish green pure WO3 and La-WO3 powders were prepared;And the performance of samples were analyzed by infrared spectrometer,granu-lometer and UV-Vis spectrophotometer. The results showed that lanthanum ion is doped in tungsten triox-ide powder,average particle size of that is about 6 μm;Photocatalytic activity of WO3 doped lanthanum ion is improved markedly;When initial concentration of methylene blue for 10 mg/L,catalyst dosage 0. 01g,lanthanum doped amount 1. 00%,500 ℃ calcination,photocatalytic effect of tungsten trioxide powder is best.%以正丁醇、CTAB和环己烷的微乳液体系，结合超声波技术，采用钨酸钠与盐酸为原料，得到了淡黄绿色的纯WO3和La-WO3粉体，并用红外光谱仪、粒度仪和紫外可见分光光度计对样品的性能进行了分析。