高荧光碳点和 WO3 纳米复合物的可见光催化活性与制备
1. Introduction
  随着工业的发展和环境问题的出现，能降解有机污染物的光催化剂已成为研究的活跃领域[1]。近年来，基于将太阳能转化为化学能的半导体光催化剂已经引起相当多的关注，因为它们在解决环境问题的应用。作为降解有机污染物的半导体光催化剂，最有代表性的是二氧化钛（TiO2），由于其优异的化学稳定性，低毒性，和高的光催化活性的，已被广泛地和系统地报道[2-5]。然而，TiO 2具有宽带隙（3.2eV），所以只能用紫外（UV）光激发[6]，利用的太阳光的不到5％。这个问题限制了它的可见光的吸收。为了克服这个缺点，科研工作者们已做出许多努力来改善TiO 2的可见光的光催化活性，如掺杂[7-10]，助催化剂负载等[11,12]。尽管取得了一些巨大成就，但许多问题仍需要加以解决。所以，探索具有优良的可见光催化活性的新的无毒的光催化剂非常重要。
碳纳米点（CNDS），纳米碳的一种新形式，是最近发现的纳米碳显示丰富的光电物理特性，尤其是小尺寸效应，激发波长依赖的发光性能和独特的上转换发光行为[13-15]。与传统的半导体量子点潜在的对环境和生物的危害相比，由于其低成本和低毒性和较高的荧光量子产率有助reactive翻译
于捕捉和利用光能促进光催化活性。碳纳米点被认为是一个很有前途的半导体量子点替代物，在各种应用中吸引了相当多的关注[16,17]。目前，有报道证明，由于CNDS在光催化反应中促进试剂运输到活性位点的独特的物化特性，水热处理，微波法或电化学方法获得的CNDS掺杂不同的光催化剂显示更好的光催化活性。因此，调查CNDS的特定光催化应用具有重要的意义。三氧化钨（WO3）由于其窄带隙（2.6-2.8 eV），无毒性和抵御光腐蚀成为一种很有前途的可见光驱动光催化剂[18]。但纯WO 3由于光生电荷载流子的快速重组和相对低的导电性水平，所以，并不是高效的光催化剂。然而，目前，科研工作者已做了很多尝试以提高WO 3的光催化活性，例如用重金属改性[19-23]和与其它半导体耦合。在此，我们提出一个高荧光CNDS和CNDS / WO3纳米复合材料的水热法的合成方法。与纯CNDS和WO3相比，在亚甲基蓝（MB）的降解中表现出更好的光催化性能。本合成是相当简单的，在一个聚四氟乙烯内衬的高压釜进行水热反应，包括常规的搅拌和低温煅烧过程。表现出低成本，高活性和优异的循环性能，CNDS / WO 3纳米复合材料被成功应用在MB的氧化中。
2. Experimental section
2.1. 化学药品
所有化学药品都是分析级别的、以未经进一步提纯的标准来使用。钨酸钠[Na2WO4·2H2O]，盐酸，无水柠檬酸，二亚乙基三胺,甲苯，无水乙醇，从当地药厂购买的亚甲基蓝（MB），阿拉丁提供的硫酸奎宁（99%,适用于荧光性),用于配置所有水溶液和洗涤的去离子水.
  2.2 . 合成
2.2.1  CNDs的合成
将0.42g无水柠檬酸和683µl二亚乙基三胺分别加入10ml去离子水中并使之溶解。得到的溶液在聚四氟乙烯高压灭菌锅（15ml)中以200℃持续加热5h,然后将Na2WO4·2H2O加入到棕黑、透明的溶液中并调节PH至14.通过在无水乙醇中溶解和旋蒸得到固体。通过离心分离去除难溶沉淀物后，再经旋蒸得到黄固体。得到的CNDs由透析膜截止2000的分子量24小时来进一步纯化，再用制冷烘干机烘干。
2.2.2 CNDs/WO3纳米复合材料的制备
将3.299g Na2WO4·2H2O溶于30ml去离子水中，将3 mol/L的盐酸边搅拌边滴加到上述溶液
中并调节PH至1，再滴加2 mg/ml的CNDs透明溶液20ml，于室温下搅拌0.5小时。将所得混合物转移到聚四氟乙烯高压灭菌锅（15ml）中，在120 °C下热浴反应24h。通过离心分离和多次用去离子水和无水乙醇洗涤得到固体。随后，将样品在真空下以80 °C 进行烘干，持续6h。将所得粉末在空气中以300°C持续煅烧2h以获得CNDs/WO3纳米复合材料。
2.3. 表征
FT-IR光谱记录在傅里叶变换红外光谱仪 (TENSOR37)中。广角（10-808，40千伏/ 100 mA）的X射线粉末衍射（XRD）数据记录在一个采用镍过滤的Cu Kα辐射波长λ = 1.5406 A˚的 Rigaku D/max 2550 VB/PC 衍射仪中。XPS光谱测定在X射线光电子能谱 (EDAX, GENESIS 60S)中执行。用电子显微镜对滴浇铸到碳包覆的铜栅上的CNDS/ WO 3纳米复合材料(HITACHI, H-7650)进行透射电子显微镜测量(TEM)。样品的吸收光谱用紫外-可见分光计 (Purkinje, General TU-1901)测定。荧光光谱通过用激发波长为360nm的F380荧光分光光度计获得。粒径用Malvern纳米激光粒度仪ZS90测量。MB在水中的降解由紫外-可见分光光度计测定。

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