基于界面电子转移的钨基氧化物复合光催化剂的设计合成及稳定性研究

研制和开发具有高效可见光响应的新一代光催化剂是当前国际上光催化研究的前沿。氧化钨曾被学术界认为不适合作为可见光光催化剂在空气中有效地分解有机物，但由于近年来界面电子转移和多电子还原理论的提出，它作为一种新型可见光响应光催化剂正备受青睐。本项目旨在建立和发展基于界面电子转移的钨基氧化物复合光催化剂的合成方法，研究和揭示其光催化活性和稳定性，探讨体系的光催化反应原理，获得具有高效、可见光响应的钨基光催化材料，并以此为指导探索其作为室内清洁净化材料的可能性。本项目将加深对可见光光催化领域关键科学问题的认识，建立和完善基于界面电子转移的复合光催化剂的制备、表征和性能的知识体系；同时该项研究对于推动我国钨矿资源的深度加工，提高钨产品附加值，推进钨产业结构调整和优化升级，提高钨资源的战略价值，具有重要意义。

对于可见光响应型光催化剂的开发最近受到极大的关注。本项目从界面电子转移理论出发，以钨基材料特别是氧化钨材料为主体材料，通过贵金属沉积、金属阳离子表面修饰等手法制备了一系列的复合光催化剂，极大地提升了其可见光光催化效果，以此为出发点研究了晶体结构、空位缺陷、掺杂等对此复合体系的光催化性能的影响，实现了氧化钨光催化材料的纳米形貌的调控，可控制备了氧化钨纳米管、纳米线、薄层纳米片及量子点等纳米结构并评估了其光催化效果，通过包覆等方法提高了其碱性条件下的稳定性。在本项目的资助下，我们还进行了一些探索性研究，例如将设计制备的一系列氧化钨光催化剂也应用于超快响应和智能电化学器件领域等。项目执行的三年内，在国际权威学术期刊上以第一作者或通讯作者发表SCI论文8篇，包括Adv. Mater.、Nano. Lett.、，Chem. Mater.、Sci. Rep.、Chem. Comm.、 J. Mater. Chem.、 Acs. Appl. Mater. Inter.等杂志,申请国家专利6项. 参加国际国内会议多次,邀请报告1次,口头报告4次。