近年來,三氧化鎢(WO3)因具備許多特殊性能而受到研究人員的青睞,如三氧化鎢作為光催化劑時(shí),其可以用于空氣凈化、自清潔、無機(jī)和有機(jī)合成、光解水制氫和氧、重金屬污染治理等。
光催化原理是基于光催化劑在光照的條件下具有的氧化還原能力,從而可以達(dá)到凈化污染物、物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化等目的。通常情況下,光催化氧化反應(yīng)以半導(dǎo)體為催化劑,以光為能量,將有機(jī)物降解為二氧化碳和水。
三氧化鎢是一種極具應(yīng)用前景的光催化材料,那么其的光催化性能是怎樣運(yùn)作的呢?三氧化鎢的光催化性能主要是導(dǎo)帶、價(jià)帶、禁帶及激發(fā)光源四種之間的一個(gè)轉(zhuǎn)換。在可見光的照射下,三氧化鎢會產(chǎn)生大量光子,當(dāng)這些光子的能量大于或等于帶隙能時(shí),使其足夠進(jìn)行一次躍遷,因此電子能穿過禁帶從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶。結(jié)果大量具有還原性的光生電子(e?)聚集在導(dǎo)帶底部;價(jià)帶上就會形成大量具有氧化性的光生空穴(h+),因此具有光催化能力。
三氧化鎢因具有光催化性能而廣泛運(yùn)用在環(huán)保領(lǐng)域,如在污水中,通過光催化的原理,可降解有害物質(zhì)以達(dá)到凈化的作用,不用擔(dān)心會對水質(zhì)造成二次污染;又如在室內(nèi)環(huán)境中,在熒光燈的照射下三氧化鎢催化劑就會發(fā)生光催化作用,可以凈化室內(nèi)環(huán)境。因此光催化技術(shù)作為一種高效、安全的環(huán)境友好型環(huán)境凈化技術(shù),對室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善已得到國際學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。