隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,大氣污染,水污染,土壤污染,污泥及生活垃圾帶來(lái)的微生物等有害物質(zhì)都嚴(yán)重惡化,因此有人每天都憂慮自己呼吸的空氣,喝的水和吃的飯菜水果是否被污染過(guò)剩,是否有毒。因此,科學(xué)家們利用太陽(yáng)光或其他光源的光能將空氣,水域和土壤進(jìn)行無(wú)毒降解。而為了進(jìn)一步提高淨(jìng)化效率,有人提出可以用氧化鎢取代二氧化鈦光催化劑。
氧化鎢取代二氧化鈦光催化劑的方法包括包裹氧化鎢WOx和硫酸根酸化兩個(gè)步驟。
第一步,包裹氧化鎢。
氧化鎢WOx,並不限定於黃色氧化鎢,藍(lán)色氧化鎢,紫色氧化鎢,褐色氧化鎢和其他形態(tài)的氧化鎢。
將TiO2粉末分散到一定濃度的仲鎢酸銨或偏鎢酸銨溶液中,或分散到鎢酸的氨水溶液中,或分散到已經(jīng)商業(yè)化的各種氧化鎢的乙醇等液體介質(zhì)中,再利用超聲波,電磁攪拌子或機(jī)械攪拌器等進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,並同時(shí)加熱反應(yīng)容器或利用真空泵等設(shè)備可除去溶劑,直到成為固體塊狀物,然後將固體塊狀物磨碎,在空氣或氧氣氣態(tài)中煆燒(300?700°C)變成WOx-TiO2粉末。WOx在WOx-TiO2中的物質(zhì)的量比例也即摩爾比例為(1?6):100,增減氧化鎢原料的加入量就可以隨意改變?cè)摫壤?/p>
第二步,硫酸根酸化。
將WOx-TiO2粉末在0.5?3M的氯磺酸溶液中浸泡並攪拌,最佳溶劑是二氯甲苯,完全浸漬後,將WOx-TiO2粉末快速取出,該過(guò)程要儘量降低空氣中的水汽,並轉(zhuǎn)移到120°C的馬福爐中揮發(fā)溶劑並進(jìn)行煆燒24小時(shí),在300?600°C之間的空氣或氧氣溫度中煆燒數(shù)小時(shí)後冷卻變成SO42IOx-TiO2光催化劑。
更安全的硫酸根酸化過(guò)程是在包括不確定限定的0.05?3M的硫酸,硫酸銨,硫代硫酸銨,硫化銨等水溶液中進(jìn)行,這些溶液無(wú)明顯吸濕性和腐蝕性,操作過(guò)程與在ClSO3H溶液中相似,完全浸漬後取出乾燥或繼續(xù)加熱容器直至溶劑全部被除去或蒸幹,然後在300?600°C之間的空氣或氧氣氣氛中恒溫?zé)彑龜?shù)小時(shí)後冷卻變成SOf-WOx-TiO2光催化劑,SO42-在SOf-WOx-TiO2中的物質(zhì)的量比例也即摩爾比例為(0?10):100,SO42-的比例可隨硫酸根原料的攝入量而隨意改變。
TiO2粉末經(jīng)過(guò)包裹氧化鎢和硫酸根酸化兩步後,變成了硫酸根酸化後的氧化鎢取代雜二氧化鈦光催化劑S042_-W0x-Ti02,可以直接或間接利用在殺菌消毒,空氣污染,材料表面去汙自淨(jìng),水域污染或土壤污染的治療上,也可以按照具體應(yīng)用要求簡(jiǎn)單改成塗層或其他形式的光催化劑材料。