次氯酸专题|模拟太阳光下条件下，通过Pt/WO3光催化生产次氯酸

目前，产业化中次氯酸的产生主要有两种方式，即电解法和合成法。

日本先进工业科学与技术研究所的Pang等提出了一种产生次氯酸的新方法。研究者在模拟太阳光条件下，首次在氯化钠水溶液中，通过可见光催化生产了次氯酸。

光催化产生次氯酸的研究

研究者将100mg的光催化剂（Pt/WO₃）分散在100 mL的氯化钠水溶液中，并在100mW/cm²的模拟太阳光照射下产生次氯酸。

三氧化钨（WO₃）可作为一种理想的光解水催化剂，在太阳能光解水领域中有重要的应用前景。

三氧化钨（WO₃）可以负载贵金属，形成Pt/WO₃催化剂，从而极大地提升催化剂的抗腐蚀性，最终提高催化剂使用寿命。

研究者通过对Pt共催化剂负载的三氧化钨（WO₃）进行光催化氧化，在光照射1h后积累了约17.6μM的次氯酸。在420nm处，次氯酸生产的量子效率为2.3%。

Fig Cl⁻在Pt/WO₃上催化产生HClO时间过程(a)和循环试验(b)

光催化产生次氯酸反应机理

Fig Cl⁻在金属/WO₃上光催化产生次氯酸的反应机理

同时，研究者提出了金属/WO₃光催化剂在太阳光作用下产生和积累次氯酸的反应机理（如上图）。在太阳光照射下，在三氧化钨（WO₃）的导带和价带上产生了一对电子（e⁻）和空穴（h⁺）。而空穴（h⁺）则可氧化吸附于金属/WO₃光催化剂表面的氯离子（Cl⁻）氧化成次氯酸。

研究总结

综上所述，在室温条件下，通过模拟太阳光照射催化剂，可以从含氯离子（Cl−）的水溶液中催化生产次氯酸。光辐照1小时后，Pt/WO₃产生了约17.6 μM次氯酸（1.24ppm），显示了该方法在实际应用中，如饮用水杀菌中的显著潜力。

当前通过光催化产生次氯酸的方法效率依然较低，次氯酸的浓度也不够高。但是，这种全新的方法为次氯酸的发生提供了新的思路。