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海上运输是世界上最重要的运输方式，外来物种可能通过压载水运输到其它环境，侵入并破坏当地的生态环境。因此，需要找到一种有效，经济且环保的压载水处理方法。
近几十年来，纳米光催化剂作为一种新兴材料，因其在污染物降解，杀菌，CO2光还原和水分解产氢等方面的优异性能而备受关注。光催化降解相对经济有效。ZnWO4是一种性能优异的光催化剂，具有较高的价带和较宽的带隙，可产生具有强氧化性的羟基自由基，在降解灭活方面具有潜力。因此，ZnWO4是用于灭活微生物的理想光催化剂。
光生电子和空穴的高复合率是限制光催化技术应用的主要因素。光电协同催化技术可用于抑制光生载流子复合。使用催化剂作为阳极，并加以一定的偏压会将光生空穴聚集到阳极，并且电子将留在阴极中。因此，光生电子-空穴对复合被抑制。
表面活性剂在工业制造和日常生活中起着重要作用。表面活性剂辅助合成的光催化剂表现出更好的性能，因为表面活性剂能够降低反应体系表面张力，并在水溶液中生成胶团，产生静电相互作用，从而控制光催化剂的微观结构，形态和排列方式，这些因素对光催化剂产生重要影响。同时，水热合成光催化剂时，诸多因素都会对其性能及形貌产生影响，如水热合成温度，时间，pH值，或前驱体盐的种类和添加比例等；根据文献报道，水热合成ZnWO4时加入前驱体盐（钨酸钠，硝酸锌）比例不同会对其形貌和光催化性能有很大影响，在锌离子占优的情况下，合成的ZnWO4纳米棒具有最佳的性能。
基于以上工作的启发，本工作将以通过调控形貌结构提升钨酸锌光催化活性为目的，分为两阶段：第一阶段将以不同表面活性剂辅助水热合成ZnWO4；第二阶段则通过调整水热合成时加入前驱体盐的比例合成ZnWO4。找出最优性能的样品并通过对形貌，晶面暴露，光吸收性能，主要活性粒子的探究，找出影响机理，并通过多次重复实验评估其在实际工程应用中的可行性。
如上所述，第一部分工作通过水热合成时添加表面活性剂来提高钨酸锌的光催化性能。实验发现，水热合成时加入表面活性剂能够总体提高钨酸锌纳米棒的结晶度而增强其性能；特别是乙二醇的加入能够促使晶体暴露(100)高能晶面，使样品具有更强的羟基自由基产生能力，获得最优性能。同时，光电协同技术能够有效分离光生载流子，增强光催化性能。
第二部分工作探究水热合成钨酸锌时加入的前驱体盐（钨酸钠，硝酸锌）比例不同对样品性能的影响。我们制备了一系列前驱体盐比例Zn2+:WO42-=1:1,2:1,3:1,4:1,1:2,1:3,1:4的样品进行光电协同催化灭活和光催化降解实验，发现Zn2+:WO42->1时样品呈纳米棒状，使光生载流子易于分离而不易复合，性能有提升，以3:1样品为最佳；而Zn2+:WO42-<1时样品为粗大块体，性能有所下降。通过透射电镜分析发现锌离子占优时会提高反应体系吉布斯自由能，促使晶体暴露(100)高能晶面，从而具有更强的羟基自由基产生能力，随后的自由基捕获实验和ESR测试证明了这一点。
近几十年来，纳米光催化剂作为一种新兴材料，因其在污染物降解，杀菌，CO2光还原和水分解产氢等方面的优异性能而备受关注。光催化降解相对经济有效。ZnWO4是一种性能优异的光催化剂，具有较高的价带和较宽的带隙，可产生具有强氧化性的羟基自由基，在降解灭活方面具有潜力。因此，ZnWO4是用于灭活微生物的理想光催化剂。
光生电子和空穴的高复合率是限制光催化技术应用的主要因素。光电协同催化技术可用于抑制光生载流子复合。使用催化剂作为阳极，并加以一定的偏压会将光生空穴聚集到阳极，并且电子将留在阴极中。因此，光生电子-空穴对复合被抑制。
表面活性剂在工业制造和日常生活中起着重要作用。表面活性剂辅助合成的光催化剂表现出更好的性能，因为表面活性剂能够降低反应体系表面张力，并在水溶液中生成胶团，产生静电相互作用，从而控制光催化剂的微观结构，形态和排列方式，这些因素对光催化剂产生重要影响。同时，水热合成光催化剂时，诸多因素都会对其性能及形貌产生影响，如水热合成温度，时间，pH值，或前驱体盐的种类和添加比例等；根据文献报道，水热合成ZnWO4时加入前驱体盐（钨酸钠，硝酸锌）比例不同会对其形貌和光催化性能有很大影响，在锌离子占优的情况下，合成的ZnWO4纳米棒具有最佳的性能。
基于以上工作的启发，本工作将以通过调控形貌结构提升钨酸锌光催化活性为目的，分为两阶段：第一阶段将以不同表面活性剂辅助水热合成ZnWO4；第二阶段则通过调整水热合成时加入前驱体盐的比例合成ZnWO4。找出最优性能的样品并通过对形貌，晶面暴露，光吸收性能，主要活性粒子的探究，找出影响机理，并通过多次重复实验评估其在实际工程应用中的可行性。
如上所述，第一部分工作通过水热合成时添加表面活性剂来提高钨酸锌的光催化性能。实验发现，水热合成时加入表面活性剂能够总体提高钨酸锌纳米棒的结晶度而增强其性能；特别是乙二醇的加入能够促使晶体暴露(100)高能晶面，使样品具有更强的羟基自由基产生能力，获得最优性能。同时，光电协同技术能够有效分离光生载流子，增强光催化性能。
第二部分工作探究水热合成钨酸锌时加入的前驱体盐（钨酸钠，硝酸锌）比例不同对样品性能的影响。我们制备了一系列前驱体盐比例Zn2+:WO42-=1:1,2:1,3:1,4:1,1:2,1:3,1:4的样品进行光电协同催化灭活和光催化降解实验，发现Zn2+:WO42->1时样品呈纳米棒状，使光生载流子易于分离而不易复合，性能有提升，以3:1样品为最佳；而Zn2+:WO42-<1时样品为粗大块体，性能有所下降。通过透射电镜分析发现锌离子占优时会提高反应体系吉布斯自由能，促使晶体暴露(100)高能晶面，从而具有更强的羟基自由基产生能力，随后的自由基捕获实验和ESR测试证明了这一点。