Z型碳量子点-WO3复合材料的制备及其光热催化环己烷氧化性能研究

【作者】 张锦宏； 刘金成； 赵伟； 丁中祥； 卖继锦； 方岩雄；

【机构】 广东工业大学轻工化工学院；

【摘要】 目前工业上环己烷氧化存在反应条件苛刻,转化率低,选择性低和过量氧化副产物等问题,开发低成本的高活性催化剂具有重要前景[1]。三氧化钨具有较高的价带电势,空穴氧化能力强,制备成纳米片可以减少扩散路径并暴露更多的活性位点,有利于高性能非均相催化剂的设计[2]。本研究通过溶剂热法把碳量子点负载在WO₃纳米片上形成高活性的Z型C-WO₃复合催化剂。随着碳量子点含量的增加,C-WO₃的可见光吸收能力逐渐增强,比表面积增大。本文研究了C-WO₃在环己烷选择性氧化中的光热催化性能,结果表明,在负载碳量子点后光热催化环己烷的转化率得以提高。其中碳量子点的质量分数为10.2%时获得最优性能,其环己烷转化率为7.63%,是纯WO₃的1.6倍,环己酮和环己醇（KA油）的选择性为98.78%,在4个循环后催化活性基本不变。机理分析表明Z型电荷转移机制有利于·O₂^-和·OH生成,使得催化环己烷氧化的活性得以提高。本研究中C-WO₃的设计和分析可为进一步开发温和的非贵金属高性能环己烷氧化光催化剂提供新方法。更多还原