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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

光催化作为一种可以由太阳光驱动的先进氧化技术，具有高效率、低能耗及无二次污染等优点，在能源、环保（尤其是污水处理）等领域具有较大的应用潜力。然而，目前的光催化剂距离大规模实际应用还面临着众多的问题，其中之一就是太阳光能量利用率低，例如被研究最多的TiO2光催化剂只有紫外光响应，而紫外光在太阳光总能量中只占有极少的比例。因此, 研究和开发具有可见光光催化活性的材料是这一领域的研究热点。

WO3作为光催化剂具有一些优势：原料丰富、可见光响应（能够吸收占太阳光能量约12%波长范围的光）、无毒且具有较好的光、热稳定性。但是，由于其较低导带位置使导带电子不能还原O2，导致光生空穴-电子对快速复合，表现出极低的光催化活性。基于此，我们以WO3为研究对象，对其进行了进一步的修饰。

国内外研究现状

自从1972年日本科学家首次发现光催化现象（Fujishima A, Honda K. [J]. Nature, 1972, 238(5385): 37-38）,光催化应用于包括水处理在内多个领域的发展前景被广泛认同。三氧化钨因为其可见光响应的性质被看作是最有希望应用于实际的光催化剂之一。然而，它面临的一个难以克服的问题就是其较差的催化活性。近年来，国内外研究者在提高WO3的光催化性能方面进行了大量研究，经过不同方法的改性，使WO3基材料在光催化性能上获得了良好的改善。Ryu Abe等人（Ryu A et al.[J]. J.am.chem.soc, 2008, 130(25):7780-1.）发现贵金属铂（Pt）负载的三氧化钨表现出很高效的催化性能。尽管如此，使用昂贵的贵金属作为原料也是难以应用于实际的。为了解决这一问题，叶金花课题组（Xi G et al. [J]. J.am.chem.soc, 2012, 134(15):6508-11.）提出了一种利用非化学计量的WO2.72和氧化性贵金属盐反应的方法实现了贵金属负载。虽然这种方法避免了直接使用贵金属作原料，在一定程度上减少了合成成本。但是，其合成方法中使用的原料为六氯化钨和贵金属盐，生产成本依然很高。因此，寻求合成方法简单、生产成本低廉且具有较高光催化活性的三氧化钨依然是光催化研究中的重点。

2. 研究的基本内容

到目前为止，众多研究表明半导体的氟化作用能够有效提高光催化剂如tio2，bi2o3，bipo4，znwo4的光催化活性。

然而，据我们所知，并未有对wo3的氟化处理的具体研究报道。

因此，我们首先用氟处理来修饰wo3，看氟化作用是否也能提高wo3的光催化剂。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

首先制备出氟处理的三氧化钨，具体实验步骤如下：

1）在烧杯中加入20 ml水，搅拌条件下，加入一定量的钨酸铵和氟化氨；

2）再加入一定量的浓硝酸，搅拌30 min；

3）将混合溶液加入到聚四氟乙烯内衬中，180 ℃恒温水热反应24小时，离心洗涤干燥得到氟化三氧化钨。

4. 参考文献

[1]s. liu, j. yu, b. cheng, m. jaroniec, adv. colloid interface sci. 173 (2012) 35–53.

[2] z.f. huang, j. song, l. pan, x. zhang, l. wang, j.j. zou, adv. mater. 27 (2015)5309–5327.

[3] c. di valentin, g. pacchioni, acc. chem. res. 47 (2014) 3233–3241.