1.2.2  催化的应用

WO3是一种催化活性材料，可以和A12O3、TiO2、SiO2和CeO2等氧化物复合，用于加氢脱硫过程、NOx的选择催化还原、烯烃的易位作用等反应。纯的WO3几乎没有催化活性，将其部分还原或掺杂加入Pd、Pt、Ni等活性组分后，催化性能会大大提高。

    此外，WO3也是一种重要的光催化材料。半导体光催化剂的研究对日前许多环境和能源问题十分有意义，因为它除了可以通过分解水提供清洁且可再生的氢能源，还可以利用太阳能来分解空气和水中的有害有机或无机污染物[ ]。虽然二氧化钛是目前最广为人知且应用广泛的高效光催化材料，其性质稳定，价格低廉，然而，TiO2 禁带宽度较大，只能被波长较短的紫外光激发。因此，开发一种能有效利用可见光的光催化剂具有必要性且富挑战性。

李芳柏等[ ]采用溶胶凝胶法成功制备不同WO3质量分数的WO3/TiO2超细粉末，XRD表明，随着WO3加入量的增加，锐钛矿相比例增加，金红石相比例减小;DRS分析表明，掺入2wt ％的WO3，其反射率明显小于TiO2,表明其对可见光吸收增强。

Zhao等人[ ]报导了用一种简便且经济的方法，合成了Pt负载的纳米孔壁WO3纳米管。该法未使用模板，在尿素辅助下，WCl6醇解后煅烧得到。所得WO3纳米管是单分散的，粒径范围在300～1000 nm，长度在2～10 mm。经研究发现，该纳米管是一种可见光驱动的光催化剂。用气相乙醛分解作为探针反应，评估其光催化性能。

1.2.3  电致变色的应用

电致变色薄膜在灵巧窗及各种电致变色装置（如后视镜、遮阳篷等）方面的应用前景十分广泛。在众多电致变色材料中，三氧化钨(WO3)是最有发展前途的电致变色材料之一，因其具有着色效率高，可逆性好，响应时间短，成本低等优点。其变色机理一般认为是外部的粒子或电子可逆的注入，发生W6+和W5+离子之间的相互转化。

WO3+xA++xe→AXWO3                       (1-8)             

A+一般为H+，Li+等。文献综述

Zhang等[ ]用一个无模板水热法合成WO3纳米线阵列膜，添加硫酸铵作为封端剂。研究发现，WO3纳米现在FTO玻璃板上垂直生长，形成一个规整的阵列部分和一个多孔的表面形貌。透射电子显微镜（TEM）和透视衍射（XRD）表明，每根线是六方晶系的单晶。

1.3  本课题的选题依据和主要研究内容

纳米WO3因其颗粒小，比表面积大，有显著的表面效应、体积效应及量子效应而具有良好的电致变色性能、催化性能及对多种气体的敏感性等，从而在信息功能材料、催化、磁性材料、治理环境污染、水处理等方面都具有广阔的应用前景。因此，研制和开发高活性纳米WO3用于新材料的制备、应用，是很有潜力的一个方向。

本论文主要从以下几方面进行了研究：

（1）以钨酸钠（Na2WO4·2H2O）为前驱体，通过水热法制备纳米氧化钨，控制反应过程中的溶剂水醇比、原料种类等参数，讨论其对氧化钨形貌和结构的影响。

（2）使用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）表征上述目标产物。

（3）取定量产物吸附亚甲基蓝溶液，测其紫外吸收，以衡量其吸附性能。

2  钨酸钠和过硫酸钠溶剂热法制备氧化钨

2.1  引言

在材料合成中，材料形貌及结构可控合成一直以来是人们研究的重点，这是由于材料的尺寸、成分、形貌及晶型与材料的性能密切相关并进而决定了其用途。本章以钨酸钠、过硫酸钠为原料，通过溶剂热法制备氧化钨。通过改变溶剂种类以及溶剂水醇比合成出多种形貌的氧化钨纳米材料，讨论了反应条件对其形貌的影响以及产物的吸附性能。