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納米三氧化鎢的應(yīng)用

晶和 2022-09-28 | 閱讀：1672

納米三氧化鎢的應(yīng)用

納米WO3具有較大的比表面積,表面效應(yīng)顯著,是一種很好的催化劑，既可作主催化劑又可作輔催化劑,且對反應(yīng)有較高的選擇性。WO3 對電磁波有很強(qiáng)的吸收能力,可用作優(yōu)良的太陽能吸收材料和隱性材料2。WO3 是一種n型半導(dǎo)體材料,具有優(yōu)良的氣敏性,對NOx. HS、NH、H2、O3等多種氣體有敏感性，故可制作氣敏傳感器和氣致變色器件。另外,三氧化鎢帶隙能約2.5eV,在波長< 500nm的可見光內(nèi)有潛在的光催化能力。因此, WO3在有機(jī)染料污染水處理方面具有潛在的應(yīng)用前景。

1三氧化鎢在氣體傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,及時、準(zhǔn)確地對易燃、易爆、有毒、有害氣體進(jìn)行檢測預(yù)報和自動控制已成為當(dāng)前煤炭、石油、化工、電力等部門急待解決的重要課題。氣體傳感器是一種能將氣體種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電氣信號的裝置。根據(jù)這些電氣信號的強(qiáng)弱就可以獲得與待測氣體在環(huán)境中存在情況有關(guān)的信息,從而可以進(jìn)行檢測、監(jiān)控、報警;還可

以通過接口電路與計算機(jī)組成自動檢測、控制、報警系統(tǒng)。

三氧化鎢( WO3)是一種寬帶隙的n型半導(dǎo)體,卓越的靈敏度和選擇性使其成為一-種重要的金屬氧化物氣敏材料。WO3 傳感器最早用于檢測H2S和H25。有學(xué)者于1992年首次報道了WO3燒結(jié)物的涂層對極低濃度的NOx具有很好選擇性后,其他的研究者通過向其添加貴金屬(Pd、Pt、Au)獲得了具有高的靈敏度和選擇性的WO3氣敏材料，制備了對

NOx更為快速響應(yīng)的傳感器。納米三氧化鎢在氣體傳感方面主要有以下應(yīng)用領(lǐng)域:

(1)用于對可燃性氣體泄漏報警器和濕度傳感器，被測氣體主要有CO、CH4、H2、NH3、NO2、SO2等, 這主要是在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用。

(2)在民用方面,它可以檢測天然氣石油液化氣和城市煤氣等民用燃?xì)獾男孤┖臀⒉t中食物烹調(diào)時產(chǎn)生的氣體從而自動控制微波爐烹調(diào)食物,還可以檢測住房、大樓等公共場所中一些難聞的氣體。

(3)在工業(yè)方面圖,用于檢測石化工業(yè)中二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等劇毒氣體;檢測電力變壓器油變質(zhì)過程中產(chǎn)生的氫氣;檢測肉類等易腐敗食物的新鮮度;還可以檢測公路交通中駕駛員呼氣中乙醇?xì)怏w的濃度,防止酒后開車,減少交通事故。

2.三氧化鎢在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,難降解的有機(jī)物在空氣和廢水中的含量不斷地增長,嚴(yán)重威脅著人類的健康,這引起了人們的高度重視。隨著人們環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)利用意識的不斷增長,在降解有機(jī)污染物方面的研究也越來越多。光催化降解有機(jī)物是一項新技術(shù),它利用太陽光對有機(jī)物進(jìn)行降解,節(jié)約能源而且不污染環(huán)境,具有很大的應(yīng)用前景。

作為光催化劑的n型半導(dǎo)體種類很多，有TiO2、ZnO、Fe2O3、CdS和WO3等。研究表明, WO3光催化穩(wěn)定性良好,對光催化降解水中污染物也有較理想的催化效果,而且我國鎢蘊(yùn)藏量豐富,居世界第一，WO3有廣泛來源。

納米三氧化鎢在光催化方面主要有以下幾種應(yīng)用應(yīng)用:

(1) 在空氣凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用。

空氣凈化領(lǐng)域的光催化技術(shù)是指光催化可以直接利用空氣中的氧氣做氧化劑,有效地分解室內(nèi)外的有機(jī)污染物，氧化去除大氣中的氮氧化物、硫化物以及各類臭氣等,且反應(yīng)條件溫和,是一種非常便利的空氣凈化技術(shù)。

(2) 在醫(yī)藥廢水中的應(yīng)用。

隨著醫(yī)藥工業(yè)的迅速發(fā)展,在帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時，其排放的廢水對環(huán)境的污染也日益加劇。醫(yī)藥廢水有機(jī)物濃度高、可生化性差、色度深、成分復(fù)雜，含有石油類、胺類、酸

類破乳劑等污染物,屬于難降解的有機(jī)廢水,給生態(tài)系統(tǒng)帶來難以預(yù)測的影響和危害啊。因此，近年來國內(nèi)外通過光催化氧化來降解有機(jī)污染物的研究越來越多。

(3 )在廢水處理方面的應(yīng)用。

1985 年,有學(xué)者首先報道了以WO3為光催化劑處理印染廢水的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:當(dāng)可見光照射到懸浮于水溶液中的半導(dǎo)體粉末時,染料被分解為CO2、H2O、N2等,從而降低了COD和色度。為了提高印染廢水的COD、色度的去除率，可在基質(zhì)WO3中摻入適量CdS及少量金屬W粉。利用復(fù)相光催化劑WO/CdS/W對廢水進(jìn)行了深度處理。