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納米三氧化鎢的應用

晶和 2022-09-28 | 閱讀：2073

納米三氧化鎢的應用

納米WO3具有較大的比表面積,表面效應顯著,是一種很好的催化劑，既可作主催化劑又可作輔催化劑,且對反應有較高的選擇性。WO3 對電磁波有很強的吸收能力,可用作優良的太陽能吸收材料和隱性材料2。WO3 是一種n型半導體材料,具有優良的氣敏性,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的可見光內有潛在的光催化能力。因此, WO3在有機染料污染水處理方面具有潛在的應用前景。

1三氧化鎢在氣體傳感器領域的應用

隨著工農業現代化的發展,及時、準確地對易燃、易爆、有毒、有害氣體進行檢測預報和自動控制已成為當前煤炭、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的信息轉換成電氣信號的裝置。根據這些電氣信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環境中存在情況有關的信息,從而可以進行檢測、監控、報警;還可

以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制、報警系統。

三氧化鎢( WO3)是一種寬帶隙的n型半導體,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。有學者于1992年首次報道了WO3燒結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更為快速響應的傳感器。納米三氧化鎢在氣體傳感方面主要有以下應用領域:

(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, 這主要是在環境監測方面的應用。

(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氣的泄漏和微波爐中食物烹調時產生的氣體從而自動控制微波爐烹調食物,還可以檢測住房、大樓等公共場所中一些難聞的氣體。

(3)在工業方面圖,用于檢測石化工業中二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等劇毒氣體;檢測電力變壓器油變質過程中產生的氫氣;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氣體的濃度,防止酒后開車,減少交通事故。

2.三氧化鎢在光催化領域的應用

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

作為光催化劑的n型半導體種類很多，有TiO2、ZnO、Fe2O3、CdS和WO3等。研究表明, WO3光催化穩定性良好,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用應用:

(1) 在空氣凈化領域中的應用。

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

(2) 在醫藥廢水中的應用。

隨著醫藥工業的迅速發展,在帶來巨大經濟效益的同時，其排放的廢水對環境的污染也日益加劇。醫藥廢水有機物濃度高、可生化性差、色度深、成分復雜，含有石油類、胺類、酸

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

(3 )在廢水處理方面的應用。

1985 年,有學者首先報道了以WO3為光催化劑處理印染廢水的實驗,結果表明:當可見光照射到懸浮于水溶液中的半導體粉末時,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WO3中摻入適量CdS及少量金屬W粉。利用復相光催化劑WO/CdS/W對廢水進行了深度處理。