编委特刊 | 罗胜联教授团队：硫离子掺杂促进WO₃纳米线高效光催化降解甲苯

主要观点总结

本研究通过硫离子掺杂WO3纳米线制备了一种高效的光催化剂S-WO3，用于光催化降解甲苯。实验结果表明，S-WO3在90分钟内对甲苯的去除率达到了91.7%，是原始WO3的3.3倍。通过XRD、SEM和EPR等表征手段，证实了硫离子掺杂引起的晶格畸变和氧空位增加，显著提升了光催化性能和自由基生产能力。此外，S-WO3具有较大的比表面积和光吸收能力，亲水性增强，能够更有效地吸附水分子和氧分子，产生强氧化性的羟基自由基和超氧自由基。这些特性使得S-WO3在光催化降解甲苯方面具有优异的性能。

关键观点总结

关键观点1: 硫离子掺杂WO3纳米线制备S-WO3光催化剂

通过水热法和二次煅烧法制备得到S-WO3，其形貌由纳米块状结构转变为纳米线状结构，具有更大的比表面积和光吸收位点。

关键观点2: 硫离子掺杂对光催化性能的影响

硫离子掺杂导致氧空位增加，能够捕获电子，促进光生载流子分离，延长电子寿命，产生大量空穴，显著提升自由基生产。

关键观点3: 光催化降解甲苯的性能

S-WO3在90分钟内对甲苯的去除率高达91.7%，矿化率同步高达90.1%，显示出高效降解甲苯的能力。

关键观点4: S-WO3的稳定性

S-WO3在连续5次循环实验中，甲苯降解效率未见衰减，显示出良好的稳定性。

关键观点5: S-WO3的应用前景

S-WO3作为一种高效持久降解VOCs的催化剂，具有实际应用前景，特别是在空气净化领域。

文章预览

硫离子掺杂促进WO 3 纳米线 高效光催化降解甲苯 李海诚 程铖 陈政霖 杨丽霞 罗胜联 ∗ （南昌航空大学 环境与化学工程学院 持久性污染物防治与资源化江西省重点实验室，南昌 330063） 引用格式 ： 李海诚,程铖,陈政霖,等.硫离子掺杂促进WO 3 纳米线高效光催化降解甲苯[J].环境工程,2024,42(9):201-210. 点击获取全 文 摘 要 通过外加H 2 O 2 溶解固态钨网上表层钨单质并产生过氧钨酸，同时在前驱体溶液中加入硫代乙酰胺，结合水热合成法与煅烧法制备得到S 2- 掺杂的WO 3 光催化纳米线(标记为S-WO 3 )，构建了氧空位介导的高活性亲水/亲氧光催化反应系统，深入探讨了S掺杂及氧空位对促进原始WO 3 光催化性能及自由基生产能力的内在机制，并通过一系列甲苯的光催化降解实验验证了其污染治理能效。结果表明：S-WO 3 在90min内对甲苯的去除率为91.7%，是原始WO 3 ………………………………