WO3/Ag复合薄膜的制备及其电致变色性能

通过水热法在导电玻璃上合成WO3纳米块,利用电沉积技术在WO3纳米块上负载不同含量(20s、50s、80s)的Ag纳米粒子,成功制备出WO3/Ag复合薄膜.通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜与能谱对WO3/Ag复合薄膜进行表征,利用电化学测试与光谱测试,得到电致变色可逆性、响应时间、着色效率和光谱透过率等参数,并对其电致变色性能进行分析.结果表明,对比单一WO3纳米块薄膜的电致变色性能,WO3/Ag复合薄膜的电致变色性能显著增强.同时研究了不同Ag纳米粒子含量对WO3/Ag复合薄膜电致变色性能的影响,研究表明沉积50 s的WO3/Ag复合薄膜具有最优异的电致变色性能.

正丙醇诱导合成WO3粉体与光致变色性质

采用正丙醇为有机诱导剂,在水热条件下制备了形貌新颖的WO3粉体,使用XRD,SEM和TEM等手段进行了结构和形貌表征,并用紫外-可见(UV-Vis)光谱仪及测色计测试了光致变色性能.结果表明,正丙醇诱导合成的WO3粉体仍为六方相,但形成了特殊的海胆状纳米结构,SEM和TEM测试结果表明,海胆状WO3微球由大量的WO3纳米杆簇集形成.该诱导产物的纳米杆簇集成的海胆状结构显著地改善了光生质子的传输过程,提高了合成的WO3粉体的光致变色性能.

WO3/g-C3N4异质结催化剂的制备及其氧化脱硫性能

以尿素和钨酸铵为原料采用浸渍法制备了金属氧化物三氧化钨(WO3)与石墨相氮化碳(g-C3N4)异质结复合材料WO3/g-C3N4。采用XRD、UV-vis、SEM、PL和XPS表征手段考察了催化剂的理化性质,发现WO3与g-C3N4存在较好的相互作用和电子转移,保证了WO3/g-C3N4本身所具有较高的氧化脱硫活性。以WO3/g-C3N4作为催化剂,过氧化氢异丙苯为氧化剂,考察其光催化氧化脱硫性能,在反应温度80℃,O/S物质的量比为3.0的反应条件下,反应180min,二苯并噻吩(DBT)转化率可以达到72.79%。通过游离基捕获实验,发现超氧自由基(·O2^-)、电子(e^-)、羟基自由基(·OH)起到了促进反应速率的作用,并对该体系的反应机理进行了探讨。

K2O对V2O5-WO3／TiO2催化剂的中毒作用

实验室制备了V2O5-WO3/TiO2的脱硝催化剂,采用模拟中毒法,在此催化剂上负载碱金属氧化物K2O,通过BET,XRD,SEM等方法对微观结构进行表征.在SCR活性试验台上研究不同含量K2O对催化剂脱硝活性,N2O生成率和SO2氧化率的影响.结果发现:K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,NO脱除率急剧下降,SO2的氧化率大大提高;较大含量的K2O(nK/nV=1,摩尔比)使催化剂比表面积有所减少,催化剂颗粒发生轻微团聚,微观结构变化不大,但NO的脱除率小于50%(380℃),N2O的生成率和SO2的氧化率均增加;K2O通过与V2O5的活性酸性位结合,使催化剂中有效活性位数量大为降低,导致脱硝活性下降.

WO3／ZrO2催化烷烃异构化反应研究进展

介绍了WO3/ZrO2固体超强酸催化剂几种常用的制备方法,概述了制备条件对WO3/ZrO2结构及其对烷烃异构化催化性能的影响,综述了WO3/ZrO2及改性的WO3/ZrO2固体超强酸催化剂催化烷烃异构化反应的研究进展。结果表明,WO3/ZrO2固体超强酸对烷烃异构化反应具有较好的催化性能,催化剂中WO3含量、焙烧温度及ZrO2晶型是影响催化性能的主要因素。还简要介绍了WO3/ZrO2表面结构,预测了WO3/ZrO2固体超强酸催化剂今后的研究重点。

新型WO3/TiO2纳米管催化剂的合成及其在环戊烯选择氧化反应中的性能研究

采用水热合成法以P25为原料制备了介孔TiO2纳米管,并根据TEM和XPS表征结果对其形成机理进行了初步分析.然后,以制备出的介孔TiO2纳米管为载体,钨酸铵为钨源,采用传统浸渍方法制备了介孔WO3/TiO2纳米管催化剂.利用N2吸附,TEM,XRD,XPS及Raman等手段对固载后的多相催化剂进行了表征,并研究了催化剂在环戊烯选择氧化制备戊二醛反应中的催化性能.结果表明,在介孔20%WO3/TiO2纳米管催化下环戊烯的转化率达97.9%,戊二醛的选择性高达69.3%.钨物种以高度分散状态存在于催化剂中,并与载体间存在着较强的相互作用,使得钨的溶脱量很小,脱落的钨对反应几乎没有影响.另外,催化剂具有较高的稳定性,可以重复套用7次.失活后的催化剂可通过简单焙烧的方式再生.

纳米级WO3粉末制备工艺的研究

将H2 WO4 溶于含氨的碱性水溶液中 ,用超声喷雾热转换装置制备了纳米级WO3非晶态粉末。通过XRD及TEM研究了WO3非晶粉末的物相组成、颗粒形貌及粒径范围。用DSC -TG研究了纳米WO3前驱体粉末从非晶到微晶的转变温度和粉末热分解过程中的失重规律。结果表明 ,采用超声喷雾热转换法可制得平均粒度为 30nm的WO3粉末 ,颗粒形貌近球形。

V2O5-WO3/TiO2烟气脱硝催化剂的载体选择

在选择性催化还原试验台上对4种不同TiO2为载体制备的催化剂的脱硝性能进行测试,采用BET、X射线衍射、傅里叶转换红外光谱、扫描电镜-能谱分析、X射线荧光分析和热重分析等技术进行微观表征,并与商业催化剂进行对比。以硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2适合作为选择性催化还原催化剂载体,制备的催化剂脱硝效率高,温度窗口宽,选择性好,其中硫酸盐质量分数为8%～10%时最为有利;以氯化法制备纳米TiO2过程中,生成了V3Ti6O17的聚合物导致NO脱除率较低,因此不适合作为催化剂载体。以工业级TiO2为载体制备的催化剂氨氮比为1.0时,在355～420℃的温度范围内NO脱除率为80%～85%,但由于成本很低,因此可以用于脱硝要求不高的场合。由钛酸丁酯溶胶法制备TiO2为载体制备的SCR催化剂性能不及硫酸法制备的纳米级锐钛型TiO2制备的催化剂,且操作复杂,技术难度大,不适宜推广。

负载型纳米复合半导体WO3-TiO2／AC光催化降解刚果红废水

采用溶胶-凝胶-浸渍-焙烧法制备了负载型纳米复合半导体WO3-TiO2/AC光催化剂,以偶氮染料刚果红为目标降解物,通过正交实验优化了刚果红废水的降解条件,并对其光催化动力学进行了探讨。结果表明,刚果红废水的最佳降解条件为:催化剂投加量10 g/L,pH=7,H2O2用量为3.5 mL/L。在最佳条件下,当刚果红废水起始浓度为40 mg/L时,反应120 min后,刚果红溶液的去除率可达95.21%,较相同条件下TiO2/AC对刚果红染料的降解率提高了19.57%。光催化剂对刚果红的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型。

ZAO/WO3/PAMPS/ZAO全固态电致变色薄膜器件的制备和性能研究

采用直流反应磁控溅射法制备ZAO薄膜和WO3薄膜,PAMPS-Li+作为离子储存层和离子导电层,ZAO薄膜作为对电极,制备成ZAO/WO3/PAMPS/ZAO电致变色器件。运用XRD、SEM、可见分光光度计、伏安特征曲线分别对薄膜的晶体结构、成分、微观表面形貌、透射光谱特性及电致变色性能进行分析,探讨了WO3薄膜的电致变色性能和微观结构之间的关系。结果表明:PAMPS-Li+离子胶体是一种很好的离子储存层和离子导电层。实验中全固态电致变色薄膜器件在可见光范围内着色态和褪色态平均透光率差值高达50%以上。

WO3对于V2O5／TiO2脱硝催化剂的抗中毒作用

实验室制备了V2O5/TiO2以及添加了不同含量WO3的催化剂,并在催化剂上负载碱金属氧化物K2O模拟中毒。在SCR活性试验台上研究不同含量K2O对催化剂脱硝活性,N2O生成率和SO2的氧化率的影响。结果发现,K2O对于催化剂的毒性较强,随着添加量的增大,NO脱除率急剧下降,SO2的氧化率大大提高。K2O通过与V2O5的活性酸性位结合,使催化剂中有效活性位数量大为降低,导致脱硝活性下降。添加WO3后,K2O对催化剂的中毒作用明显减弱,源于WO3较强的Bronsted酸性对催化剂性能的促进作用。综合考虑认为在V2O5/TiO2催化剂上添加10%左右的WO3抗中毒性能较好。

WO3·H2O纳米线阵列的制备及其光催化活性

制备了具有有序孔洞多孔阳极氧化铝(AAO),并以之为模板通过溶胶-凝胶法制备高度取向的WO3·H2O纳米线阵列,用X射线衍射、XPS、扫描电镜(SEM)和比表面积仪进行表征。结果表明:WO3·H2O纳米线线径与AAO模板的孔径一致,且分布均匀,线径为26 nm,线长为1.1μm;与相同条件下用玻纤布作载体制备的WO3·H2O膜相比,其平均晶粒小,低密度,高比表面积。将催化剂WO3·H2O/AAO与WO3·H2O/玻纤布两者分别对气相甲醛进行光催化降解反应以评价它们的光催化活性,得出WO3·H2O纳米线阵列光催化降解气相甲醛反应速率常数大约是WO3·H2O/玻纤布的3.4倍,说明以AAO为模板制备的WO3·H2O纳米线阵列具有更高的光催化活性。

掺Sm^3＋的WO3纳米粉体的制备及其NO2气敏性能

通过固相研磨法制得了一系列掺有Sm3+的WO3纳米粉体,利用XRD、TEM等测试手段,对其物相﹑结构进行了表征。结果表明:掺Sm3+的WO3纳米粉体结晶良好,平均粒径为50nm。利用该纳米粉体制成气敏元件,并采用静态配气法测试了元件的气敏性能。研究发现:当掺杂x(Sm3+)=0.5%时,元件在160℃下对体积分数为30×10-6的NO2气体的灵敏度高达169,响应时间为8s,是一种较为理想的低温NO2气敏元件。

不同pH合成的MWCNTs-WO3复合材料的室温气敏性能

为提高WO3的气敏性能，采用水热合成法，以钨酸钠（Na2WO4．2H2O）和多壁碳纳米管（MWCNTs）为原料，合成多壁碳纳米管与三氧化钨（MWCNTs—W03）复合材料。通过调节溶液的pH，对合成复合材料的形貌、尺寸进行控制合成，并在常温下对NO的气敏性能进行检测。研究结果表明：所得样品均为六方相W03和MWCNTs，复合材料的尺寸随着pH（pH=2～5）的增大而增加，形貌也由棒状转化为立方体状。当pH=3时，W03与MWCNTs相互结合形成网状复合材料，对NO表现出良好的气敏性能，室温条件下对体积分数为9．7×10^-5的NO灵敏度可达16．8％，具有响应时间快，选择性好的优点。

WO3/Ag3VO4复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

采用超声辅助沉淀法—浸渍法制备了WO3/Ag3VO4复合光催化剂,对其进行了表征,考察了其在可见光条件下对罗丹明B的催化降解性能,并对催化机理进行了探讨。表征结果显示:WO3紧密包覆在Ag3VO4颗粒的表面,并未改变Ag3VO4的晶体结构;与Ag3VO4和WO3相比,WO3/Ag3VO4的吸收带边发生了红移。实验结果表明:w(WO3)为3.5%时,WO3/Ag3VO4对罗丹明B的可见光催化降解效果最好;在光催化剂加入量0.8 g/L、初始罗丹明B质量浓度10 mg/L的条件下,于室温下光照180 min时的罗丹明B去除率达95.76%,TOC去除率达96.5%;WO3与Ag3VO4在能带间的耦合作用下形成异质结结构,很好地抑制了光生电子-空穴对的复合。

花状WO3纳米结构的水热合成及其甲醛气敏研究

采用中温水热法合成了三维花状WO3纳米结构,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相成分及微观形貌进行了表征。同时基于合成的花状WO3纳米材料制备了气敏元件,测试了其在200℃的最佳工作温度下,对体积分数为40×10^-6的HCHO气体的气敏性能。结果表明,该气敏元件对HCHO气体有优异的选择性及稳定性,同时对HCHO气体灵敏度可达18.57。

PH值对纳米WO3粉体结构及光致变色性能的影响

以钨酸钠为钨源,采用水热法在不同pH值条件下制备纳米WO3粉体,通过XRD、SEM、BET等分析手段对产物的晶型结构、形貌和比表面积进行了表征,并利用紫外-可见光漫反射吸收光谱仪和测色计对所制备的样品进行光致变色性能测试。结果表明,pH=1.0和2.0时合成的产物分别为六方晶型和立方晶型的WO3粉体。其中,六方晶型的WO3所具有的规则孔道结构为光生质子H+的传递提供了良好的通道,有利于WO3粉体产生良好的光致变色性能;而立方晶型的WO3所具有的复杂的网络结构不利于光生质子H+的传递,因而光致变色性能较差。且pH=1.0时合成的刺猬状WO3粉体颗粒大小均匀,具有较大的比表面积和较高的反应活性,这也有利于粉体光致变色性能的提高。

WO3/HMS催化剂多相催化氧化环戊烯合成戊二醛

以（NH4）2WO4为钨源制备的WO3/HMS分子筛为催化剂,过氧化氢为氧化剂,考察了在环戊烯氧化制备戊二醛的多相催化反应中反应时间、反应温度、催化剂质量、溶剂用量和氧化剂质量分数等因素对戊二醛收率的影响。筛选出WO3/HMS催化环戊烯（CPE）合成戊二醛反应的适宜工艺条件：n（H2O2）∶n（W）∶n（CPE）=2∶0.025∶1,V（t-BuOH）∶V（CPE）=8∶1,反应温度为35℃,反应时间为30 h。戊二醛的收率可达67%。

掺钯纳米WO3薄膜气致变色窗研究

报道了以钨粉和H2O2为原料,采用溶胶凝胶技术和旋转镀膜方法,制备出掺钯气致变色WO3纳米薄膜;使用两块普通玻璃,其中一块内侧涂膜,做成四边封合中空气致变色窗,通以稀薄H2获得最佳致色响应时间小于10 s,在2 min之内700nm波长处的透过率变化超过60%.研究了热处理温度、催化剂钯掺量、薄膜厚度对薄膜特性的影响.

负载TiO2/WO3粉煤灰分子筛表征及对水中高浓度活性红X-3b光催化性能

用水热合成法将热电固废粉煤灰制备成分子筛F,将其作为材料基板,用浸渍法分别负载TiO2/WO3,制成粉煤灰分子筛光催化剂Ti/F、W/F、W&Ti/F。通过SEM-EDS、XRD和BET对4种材料作表征,研究催化剂光催化去除水中高浓度活性红X-3b效果及反应动力学特性。结果表明,F中含Ti不含W,Ti主要以金红石型TiO2单晶存在。与F相比,Ti/F新增TiO2晶型为钛锐型TiO2,Ti以锐钛型和金红石型混晶存在;F负载WO3改变表面结构,平均孔径增加,活性红吸附率增加,W取代F中金红石型Ti明显降低Ti含量;W&Ti/F的Ti、W双负载(0.5:0.5)使Ti和W负载量分别高于Ti/F和W/F,但锐钛型和金红石型混晶TiO2量明显低于Ti/F,光催化活性低于Ti/F。Ti/F、W/F、W&Ti/F、F均对水中高浓度活性红X-3b具有光催化活性。催化活性成分主要为锐钛型和金红石型TiO2。Ti/F光催化效果最好;在最优条件下,紫外光照630 min,2 000 mg·L^-1活性红X-3b去除率为95.74%;其次为F,93.83%;W&Ti/F和W/F去除率分别为87.78%和87.60%。光催化反应20℃下符合一级动力学反应,40℃下符合二级动力学反应。Ti/F和F分子筛对2 000 mg·L^-1活性红X-3b具有高光催化活性,使光催化处理活性红X-3b浓度范围显著提高。