鎢氧化物材料在光電應(yīng)用中的研究獲進(jìn)展
鎢是我國優(yōu)勢礦產(chǎn)資源,但中國的鎢資源占有與鎢資源利用卻嚴(yán)重不匹配。氧化鎢是鎢產(chǎn)業(yè)鏈的重要中間產(chǎn)品,但目前僅作為鎢粉的前驅(qū)體材料。但實(shí)際上,氧化鎢材料具有獨(dú)特的孔道和缺陷結(jié)構(gòu),使其在很多方面都有著許多無可比擬的性能,在光/電變色、光/電催化和痕量檢測等多個(gè)光電領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 近日,中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員趙志剛(通訊作者)等,在國際期刊《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上發(fā)表了題為Tungsten Oxide Materials for Optoelectronic Applications 的文章。文中從鎢基氧化物材料物相結(jié)構(gòu)及化學(xué)計(jì)量組成的復(fù)雜性出發(fā),對其有別于其他材料的特殊光電性能進(jìn)行了簡單綜述。另外,文章以趙志剛研究團(tuán)隊(duì)近年的研究成果為主線,描述了鎢基氧化物材料在光電應(yīng)用中的最新研究進(jìn)展,介紹了通過結(jié)構(gòu)和組成控制的方法有針對性地進(jìn)行材料設(shè)計(jì),以此作為提升鎢基氧化物在諸多傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中性能的策略;并在文章結(jié)尾展望了氧化鎢這種多功能材料的光明前景以及研究趨勢。 研究團(tuán)隊(duì)的早期工作集中于光催化領(lǐng)域,旨在提高氧化鎢材料中的光生載流子的分離效率。2008年設(shè)計(jì)的表面負(fù)載有Pt的WO3納米管結(jié)構(gòu)(Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7051),在氣相乙醛的可見光催化降解反應(yīng)中有著不俗的表現(xiàn)。2010年獲得的WO3八面體(Chem. Comm. 2010, 46, 3321)以及2013年開發(fā)的“三合一”水處理材料H2W1.5O5.5·H2O(Chem. Commun. 2013, 49, 5787),則是通過表面酸化的方式顯著提升氧化鎢材料對水體重金屬或染料等污染物的處理能力。 |