1。4。2 WO3 的掺杂
按照光生导电载流子的不同来分类,光催化半导体材料就可以被分成 p 型和 n 型这 两种类型,异质结复合光催化材料的形成就是由于不同半导体之间相互的复合而产生 的。研究者们主要研究的半导体材料有 AgI、CdS、WO3、PbS、Fe2O3 等。例如 WO3/TiO2 和 Fe2O3/TiO2 复合就会明显地提高 TiO2 的光催化作用,这是因为它们的复合可以阻止 电子-空穴对的复合。而且通过自组装喷涂法制成的多孔 WO3/TiO2 膜(其中 WO3 掺杂 含量为 4mol%),在光催化气相分解 2-丙醇的反应中,表现出的光催化效率是多孔 TiO2 膜的两倍多。
Vogel 等人将二氧化钛与硫化镉进行了复合,从而形成了异质结结构,并且通过实 验,最终结果表明,形成的这种材料能够使得激发波长从不可见光区到可见光区内[26]。 Ying Li 等人也制备了 WO3-TiO2 的复合条,并且经过实验,最后表明当 WO3:TiO2 为 3:9 的时候,就会最大程度的降低电子与空穴的复合,因此这时的电子催化效率最高, 光催化性能是最好的[27]。Xinlin Liu 等人通过使用水热法制备了 GdS 与 WO3 的异质结 结构,通过测试研究发现当 GdS 与 WO3 的比例为 3:7 的时候,硫化钆与三氧化钨的异 质结复合物对环丙沙星这种物质的降解效果最好,降解率超过了百分之八十五,这是纯 三氧化钨降解率的三倍左右[28]。E。D。 Sherly 制备了氧化锌与二氧化锆的复合材料,通过 实验研究发现,与纯 ZrO2 的光催化效率相比较,ZnO-ZrO2 复合纳米颗粒的光催化效率 较高,并且还发现当两者比例为 2:1 的时候,光催化降解 2,4-二氯苯酚的降解率是最高 的[29]。M。R。 Bayati 等人研制了二氧化钛与三氧化钨的薄膜,运用的是脉冲电流沉积的 方法,他们指出复合薄膜吸收光的范围发生了变化[30]。He 等利用电解钨酸盐溶液原位
生成了 WO3/TiO2 复合薄膜,并且表明复合薄膜可以降低电子-空穴对的复合率,从而使 得光吸收区域向可见光区域移动,并且纯 TiO2 的禁带宽度为 3。03e V,WO3/TiO2 复合薄 膜的禁带宽度为 2。95e V[31]。
1。5 本文研究内容及创新点
1。5。1 本文研究内容
金属腐蚀一直是人们研究的重点,作为近几年防腐蚀的新型材料 TiO2 是一种污染 小、成本低,氧化性强的半导体光催化材料,并且它的化学性质比较稳定,近年来得到 了科研工作者们的广泛关注。但是虽然 TiO2 催化剂材料吸收紫外光的能力强,但是其 对可见光的利用率却比较低;并且二氧化钛催化剂材料被光激发产生的电子-空穴对很 容易再次结合;g-C3N4 近年来在光电防腐蚀领域的应用也是越来越广泛了。本文旨在通 过添加不同的掺杂物(WO3、硅钨酸、钨酸铵)在 304 不锈钢表面制备 WO3-g-C3N4/二 氧化钛、硅钨酸-g-C3N4/二氧化钛、钨酸铵-g-C3N4/二氧化钛复合涂层,从而使得 g-C3N4/ 二氧化钛复合涂层具有更优异的光电防腐蚀性能论文网
本文主要研究内容为 WO3 掺杂 g-C3N4/二氧化钛的方法,WO3 掺杂 g-C3N4/二氧化 钛复合涂层的制备方法与注意事项,WO3 掺杂 g-C3N4/二氧化钛复合涂层的光电防腐蚀 性能,硬度,疏水性,附着力等性能的好坏,以及与不同钨源(硅钨酸,钨酸铵)掺杂 g-C3N4/二氧化钛复合涂层的光电防腐蚀效果作对比。
1。5。3 本文创新点
(1)本文首先以三聚氰胺和纳米 TiO2 为原料,通过固相法制备合成 g-C3N4/TiO2 复合 物,对其进行结构物相分析。
(2)添加 KH550,环氧等添加剂涂覆得到 g-C3N4/TiO2 复合涂层,并引入不同钨源, 采取不同的掺杂方式,改变钨源的比例,进行 g-C3N4/TiO2 复合涂层的结构及性能优化。