磷酸銀--二氧化鈦復(fù)合型材料的制備及光催化性能研究.pdf

1、近年來(lái)，基于環(huán)保的需求，利用半導(dǎo)體材料合成制備光催化劑的研究工作取得了一些重要成果。在眾多半導(dǎo)體材料中，二氧化鈦(TiO2)和磷酸銀(Ag3PO4)因存在著巨大的潛力而備受關(guān)注。然而，二氧化鈦受禁帶寬度(3.2eV)限制，在可見(jiàn)光下活性較低，粉體在溶液中易形成膠體，難以重復(fù)利用;Ag3PO4化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易被還原成Ag單質(zhì)限制了其應(yīng)用發(fā)展。為此，本文針對(duì)TiO2和Ag3PO4兩種光催化劑的缺陷，利用原位沉淀法，制備了二元復(fù)合型催化劑A

2、g3PO4-TiO2，通過(guò)改變復(fù)合材料的形貌、與低水溶性的AgI復(fù)合以及離子摻雜等手段以期改善其光催化活性及穩(wěn)定性，具體研究工作如下:
　　1、采用水熱法制備二氧化鈦納米帶(TNBs)，研究了煅燒溫度對(duì)二氧化鈦納米帶形貌、晶型結(jié)構(gòu)和催化性能的影響;采用原位沉淀法，在二氧化鈦納米帶(TNBs)上負(fù)載Ag3PO4，以提高復(fù)合型催化劑的光催化活性。研究結(jié)果表明，二氧化鈦納米帶(TNBs)在600℃條件下進(jìn)行煅燒后，具有最優(yōu)催化活性;通過(guò)

3、在二氧化鈦納米帶(TNBs)上負(fù)載Ag3PO4,構(gòu)成的二元復(fù)合型催化劑（Ag3PO4-TNBs）具有雙帶隙結(jié)構(gòu);當(dāng)Ag3PO4與TNBs的摩爾比為3∶10時(shí)，在模擬太陽(yáng)光照射下，其催化效果最佳;與純Ag3PO4的相比，復(fù)合型催化劑的穩(wěn)定性提升了39.2％;在催化體系中，空穴在降解羅丹明B的過(guò)程中起著主要的作用。
　　2、針對(duì)二元復(fù)合型催化劑Ag3PO4-TNBs循環(huán)性能欠佳的問(wèn)題，采用溶度積較低的AgI對(duì)Ag3PO4-TNBs進(jìn)行

4、修飾，制備了三元復(fù)合型催化劑AgI-Ag3PO4/TNBs。研究表明，當(dāng)AgI與Ag3PO4摩爾比為3∶5時(shí)，三元復(fù)合型催化劑AgI-Ag3PO4/TNBs具有最佳的光催化效率;與二元復(fù)合型催化劑Ag3PO4-TNBs相比，三元復(fù)合型催化劑AgI-Ag3PO4/TNBs的穩(wěn)定性得到了明顯改善，五次循環(huán)后，降解率從原來(lái)的64.2％提升至85.8％;實(shí)驗(yàn)證實(shí)AgI可有效抑制Ag3PO4在溶液中的還原反應(yīng)，有效提高三元復(fù)合型催化劑穩(wěn)定性;在催

5、化體系中，起主要作用的是空穴和超氧自由基。
　　3、采用水熱法，制備了三維結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米花TiO2(3D)，研究了反應(yīng)條件對(duì)TiO2(3D)形貌的影響。結(jié)果表明，當(dāng)水熱保溫時(shí)間為14h，且溶劑為乙二醇時(shí)，催化劑形貌最好;當(dāng)三維結(jié)構(gòu)的TiO2(3D)在600℃條件下煅燒后，具有最優(yōu)的催化活性;通過(guò)原位沉淀法，將摻雜硫酸根的Ag3PO4負(fù)載在三維結(jié)構(gòu)的TiO2(3D)表面上，制備了三維復(fù)合型催化劑Ag3PO4(SO42-)-TiO