综述：WO3基光催化剂的功能化、性能及其在去除废水中有机污染物中的应用

　　本综述系统探讨了WO3基光催化剂在废水处理中的应用潜力。文章重点介绍了通过金属/非金属掺杂、石墨烯复合及半导体耦合等策略提升WO3的光催化性能（包括窄带隙、酸性稳定性等），并详细解析了其对染料、农药、药物等有机污染物的降解机制，为设计可见光驱动（AOPs）的高效水处理技术提供了重要参考。

　　

各种废水中的有机污染物

全球地表水和地下水正面临难降解有机化合物的严重污染，这些污染物具有持久性和不可生物降解性。染料、农药、药物产品及酚类化合物因其长期存留于水体并对人类健康及水生环境造成危害而被视为重点污染物。它们可能导致生殖功能障碍、癌症风险及抗生素耐药菌产生等生理损害。

WO₃作为光催化剂

三氧化钨（WO₃）作为一种具有窄带隙（2.4-2.8 eV）的n型半导体，在酸性和氧化环境中表现出显著稳定性，且具备低毒性、高机械强度和天然太阳光利用效率（吸收波长可达480 nm）等优势。其导带（CB）和价带（VB）位置使其能够产生光生电子-空穴对，进而引发自由基链式反应。然而，WO₃也存在电荷载流子迁移慢、电子-空穴对易复合及成本较高等局限性。

多种WO₃基光催化剂在有机污染物去除中的应用

为克服纯WO₃的局限性，研究者开发了多种改性策略。金属和非金属掺杂可调节其能带结构，减少电子-空穴复合；与石墨烯复合可增强电子传输能力；与其他半导体（如TiO₂、ZnO等）耦合可形成异质结，扩展光响应范围并提升量子效率。这些功能化材料在染料、农药和药物降解中表现出显著提升的催化活性和循环稳定性。

WO₃基光催化剂对有机污染物的光催化降解机制

光催化降解过程始于光催化剂吸收光子能量（需大于其带隙能），产生电子（e^-）和空穴（h⁺）。这些载流子迁移至催化剂表面后，与吸附的H₂O或O₂反应生成羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O₂^-），这些活性物种可无选择性地氧化分解有机污染物，最终矿化为CO₂和H₂O。该过程在常温常压下进行，无需添加化学试剂，且副产物无害。

WO₃光催化剂存在的问题与前景

尽管WO₃基材料在酸性条件下稳定性高、光催化活性广泛，但仍面临电荷复合率高、可见光利用率有限、材料回收困难等问题。未来研究需聚焦于开发新型复合结构、优化反应器设计、探索实际废水体系的适用性，以推动其规模化应用。

结论

WO₃基光催化剂在有机污染物降解领域展现出巨大潜力，通过功能化改性可显著提升其性能。本综述为设计高效、稳定的可见光驱动水处理系统提供了理论基础和技术方向，对解决水污染问题具有重要意义。