Halbleiter-Komposit WO3 Photokatalysator

Bedeutung von Halbleiter-Composite

Die Bedeutung des Halbleiter-Komposits liegt erstens in Halbleiterteilchen mit unterschiedlicher Energiebandstruktur, die die Verwendung von Halbleitern mit geringem Bandabstand ermöglichen, um den Nanopartikelhalbleiter mit einer breiten Bandlücke zu sensibilisieren; zweitens, dass die Energiedifferenz zwischen dem quadratischen Element-Verbundhalbleiter für die foto-erzeugten Ladungsträger vorteilhaft ist, die von einem Energieniveau der Halbleiter-Mikropartikel in den anderen injizieren, was zu einer langfristigen effektiven Ladungstrennung führt; außerdem können verschiedene Metallionen aufgrund ihrer komplexen Natur und ihrer unterschiedlichen Ladung eine überschüssige Ladung erzeugen, um auch ihre Fähigkeit zu erhöhen, Elektronen oder Protonen in dem Halbleiter einzufangen, um so die Aktivität des Photokatalysators zu erhöhen. Übliche Halbleiter-Komposit-Photokatalysatoren sind: WO3 / α-Fe2O3, WO3 / CeO2, WO3 / Y2O3, WO3 / TiO2, WO3 / CdS / W ect.

WO3 / α-Fe2O3 / W-Halbleiter-Komposit-Photokatalysator

Eine kleine Menge an Metall-W-Pulver in dem Verbundwerkstoff WO 3 / α-Fe 2 O 3 / W kann die katalytische Aktivität des Katalysators erhöhen. Das Prinzip beruht nicht nur auf der Natur des katalytischen Metalls; gleichzeitig, aufgrund der elektronenreichen auf dem Metall, Verringerung der Konzentration von Elektronen auf der Oberfläche des Halbleiters, wodurch die Zusammensetzung von Elektronen und Löchern auf der Oberfläche des Halbleiters (in einer wässrigen Lösung, da die Verunreinigung Ebene von der Grenzfläche Anwesenheit, Aussehen ist der Hauptverbindungshalbleiter innerhalb der Zusammensetzung gefolgt) und beschleunigt so den Elektronentransfer, verbessert die photokatalytische Aktivität des Halbleiters. In der Zwischenzeit zeigte die Studie auch, dass 1% die am besten geeignete Menge von W. ist.

& agr; -Fe 2 O 3 ist ein P-Typ-Halbleiter, WO 3 ist der n-Typ-Halbleiter gemäß einem Literaturbericht: Ein n-Typ-Halbleiter eingebauter P-Typ-Halbleiter wird eine hohe photokatalytische Aktivität bringen. WO 3 hat die Bandlücke von 2,4 eV ~ 2,8 eV, da der P-Typ von α-Fe 2 O 3 eine Bandlücke von 2,3 eV hat, die WO 3-Bandlücke vom n-Typ 2,8 eV (nehmen Sie das High-End) , eine Kombination von beiden wird die Bandlücke des Photokatalysators auf 2,3 eV ~ 2,8 eV verbreitern, wodurch die Absorptionsrate von sichtbarem Licht stark verbessert wird, wodurch die katalytische Aktivität des WO 3 Photokatalysators erhöht wird.

WO3 / CeO2-Komposit-Photokatalysator

Untersuchungen haben gezeigt, dass die Matrix WO 3 -dotiertes CeO 2 die photokatalytische Aktivität verbessern kann, das Prinzip ist: Wenn der Photokatalysator einer ausreichenden Anregungslichtenergie ausgesetzt wird, tritt ein Bandübergang von sowohl WO 3 als auch CeO 2 auf Gleichzeitig, aufgrund ihrer Unterschiede im Valenzband und dem Leitungsbandenergieniveau, wird der Wolframtrioxidleitungsbandelektronentransfer auf ein niedrigeres Energieniveau CeO 2 des Leitungsbandes und Aggregats übertragen, während die photogenerierten Löcher in den höheren Niveaus von WO 3 zusammentreffen Valenzband. Die Trenneffizienz von photogenerierten Elektronen und Löchern auf dieser Basis ist höher als die von reinem WO 3 und CeO 2, um so seine katalytische Aktivität zu erhöhen.

WO3 / CdS / W-Komposit-Photokatalysator der Abwasserbehandlung

Experimental studierte die Tiefenbehandlung von färbendem Abwasser unter Verwendung von WO 3 / CdS / W-Verbundphotokatalysator, wobei die Ergebnisse zeigten, dass unter Bedingungen des geeigneten Komponentenmassenverhältnisses von WO 3: CdS: W = 60: 39: 1 der COD Farbentfernungsrate von färbendem Abwasser erreichte 69,8% bzw. 71,0%.

Es gibt zwei Formen von Cadmiumsulfidkristallen (CdS): α-Formel liegt in Form von zitronengelbem Pulver vor; β-Formel präsentiert sich in Form von Orangenpulver. Hohe Reinheit von CdS ist ein Halbleiter mit ausgezeichneten Eigenschaften, die einen starken sichtbaren Licht photoelektrischen Effekt hat, und kann in der Produktion wie Fotozellen, Solarbatterie, lichtempfindliche Widerstände, Photokatalysator usw. angewendet werden. Studien haben gezeigt, dass eine entsprechende die Menge an CdS zu WO3 kann die katalytische Aktivität des Photokatalysators verbessern. Das liegt daran, dass WO3 die größere Bandlücke von Eq = 2,8 eV hat und das CdS die kleinere Bandlücke von Eq = 2,12 eV hat, wobei die kombinierte Verwendung von WO3 und CdS die Absorptionsrate von sichtbarem Licht wesentlich erhöht.

Neuer Wolframtrioxid-Komposit-Photokatalysator

In den letzten Jahren hat die Entwicklung und Anwendung neuer photokatalytischer Materialien die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich gezogen, wie WO 3 und Graphen-Komposit-Photokatalysatoren, von denen berichtet wird, dass Rhodamin B innerhalb von 15 Minuten vollständig abgebaut werden kann.

Wegen der porösen Struktur und der speziellen Zusammensetzung hat der entdeckte Wolframtrioxid - Graphen Photokatalysator eine ausgezeichnete Leistung gezeigt. Das Wolframtrioxid-Nano-Gerüst kann das sichtbare Licht aufgrund von Mehrfachreflexionen in den Poren effizient absorbieren. Außerdem werden die erzeugten Ladungen schnell auf das Graphen übertragen, um so die Ladungsrekombination zu vermeiden. Außerdem sind Graphen-Nanoblätter auf der Oberfläche des Photokatalysators freigelegt, was die π-π-Kontamination zwischen Graphen und Farbstoff-Schadstoff garantiert und somit zu einer hohen Absorptionsrate von Katalysatormaterial auf dem Substrat führt. Diese kombinierten Eigenschaften verstärken den Abbau von Farbstoff-Schadstoffen durch die Photokatalyse.