氧化钨因其独特的物理化学性质,如电致变色、气敏性、光致发光等,引起人们大量的研究。此外,氧化钨半导体材料因无毒、禁带宽度窄(2.4~2.8eV),也作为催化剂应用于可见光反应中对污水中的有机物进行催化降解。
空心材料由于具有内外两个表面,且能对折射进入内部的光通过反射进行多次利用而具有独特的应用。 多种空心形貌的氧化钨已经被成功制备,如空心球、空心哑铃、纳米管等,其制备方法多采用水热法,也可以在较低温度下实现其制备过程;并且,实验证明,低温环境下制备的氧化钨空心球对罗丹明B溶液显示出良好的光催化降解性能。
三氧化钨空心球的制备方法如下:
1. 称取适量硫化聚苯乙烯微球,将其超声分散于无水乙醇中,形成胶体溶液;
2. 称取适量的六氯化钨(WCl6),加入到步骤1所得的胶体溶液中,溶液由白色转为黄色;
3. 待WCl6完全溶解后,缓慢加入适量的去离子水,此时溶液变为深蓝色;
4. 将体系置于70°C水浴中机械搅拌反应24小时,冷却至室温;
5. 离心并用去离子水多次洗涤,再置于60°C环境下烘干,而后,置于马弗炉中进行热处理,其中热处理过程为:先在200°C下煅烧1小时,使得硫磺聚苯乙烯微球完全分解,再在300°C煅烧3小时,最终得到三氧化钨空心球光催化剂(显微观测到微球表面粗糙,含有部分氧化钨水合物)。
备注:其中,硫化聚苯乙烯微球与WCl6的质量比为1:2,无水乙醇与加入的去离子水体积比为4:1,且WCl6质量(g)与无水乙醇体积(mL)比为1:100。