介孔Na4W10O32/TiO2复合光催化剂的制备与高可见光催化性能

本研究论文主要探讨了介孔结构的Na4W10O32/TiO2复合光催化剂的制备方法及其在可见光光催化领域的性能。通过溶胶-凝胶法制备并结合程序升温水热法，成功地制备出具有独特介孔结构的多酸纳米晶复合光催化剂。作者利用了多种先进的分析技术，如原子发射光谱（ICP-AES）、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)以及氮气吸附测定，对催化剂的组成和微观结构进行了详尽的表征。 实验结果显示，Na4W10O32均匀地分布在TiO2的晶体结构中，且其基本骨架结构保持不变，这确保了复合材料的有效结合和稳定的性能。相比于传统的锐钛矿TiO2以及其他类似复合材料如H6P2W18O62/TiO2和H4SiW12O40/TiO2，这种新型催化剂展现出更高的可见光光催化活性。这意味着在可见光照射下，Na4W10O32/TiO2复合光催化剂能更有效地进行光催化反应，从而克服了锐钛矿TiO2在可见光驱动下的不足，如催化活性成分易流失和对紫外光依赖的问题。 论文作者耿爱芳和郭伊荇，分别作为副教授和教授，聚焦于多酸催化化学的研究，他们的工作有助于解决光催化技术的实际应用问题，特别是如何提高太阳能的利用率。他们通过设计新型光催化材料，通过降低TiO2导带和价带之间的能级差，使得催化剂能在可见光区域吸收更多的光能量，推动光催化化学向低能耗方向发展。 多金属氧酸盐作为功能性材料，在催化、环保、药物、材料和能源科学等领域展现出了广阔的应用前景。将具有光活性的半导体氧化物和多酸掺杂到TiO2中，可以实现两种光活性物质间的协同效应，从而提升整体光催化性能。这项研究成果对于开发新型高效、稳定且环保的光催化剂具有重要意义，有望在未来推动绿色能源技术的发展。