AgMO2=(M=Al、Ga、In)系列復(fù)合氧化物的制備及其光催化性能研究.pdf

1、近年來(lái)，以TiO2為代表的傳統(tǒng)光催化劑用于降解環(huán)境污染物，有非常明顯的效果，但因其禁帶寬度較大，不能充分利用太陽(yáng)光以及光生電子-空穴對(duì)易復(fù)合等缺點(diǎn)，極大地限制了TiO2的實(shí)際應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)可以利用可見(jiàn)光來(lái)處理環(huán)境污染物的新型可見(jiàn)光催化材料已成為光催化研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。
　　本論文以AgMO2(M=Al、Ga、In)系列復(fù)合氧化物為研究對(duì)象，采用貴金屬摻雜和半導(dǎo)體復(fù)合對(duì)其進(jìn)行修飾，制備了AgAlO2/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑，Ag

2、/AgGaO2等離子體光催化劑以及ZnO/Ag/AgInO2復(fù)合光催化劑。并考察了合成的系列新型光催化材料的可見(jiàn)光催化性能，探討了其可能的催化機(jī)理。具體內(nèi)容如下:
　　(1)采用溶膠-凝膠法結(jié)合離子交換法制備了AgAlO2/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑，并探討了在可見(jiàn)光條件下，TiO2摻雜量和TiO2晶型對(duì)甲醛降解率的影響。結(jié)果表明p型AgAlO2與n型TiO2形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，更有利于光生電子和空穴對(duì)的分離，使得復(fù)合物具有更高的光催化活

3、性;當(dāng)TiO2摻雜量為10 wt.％，晶型為銳鈦礦時(shí)，可見(jiàn)光照射90 min，甲醛的降解率達(dá)到97.8％。
　　(2)通過(guò)水熱法和離子交換法兩種方法制備了AgGaO2光催化劑，水熱實(shí)驗(yàn)中考察了反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)制備樣品的影響，結(jié)果表明:反應(yīng)溫度為180℃，反應(yīng)時(shí)間為60 h時(shí)得到純的α-AgGaO2。離子交換實(shí)驗(yàn)中考察了原料不同摩爾比對(duì)所制備樣品結(jié)構(gòu)和性能的影響，光催化降解亞甲基藍(lán)溶液的試驗(yàn)證明少量單質(zhì)Ag的存在有利于提高AgG

4、aO2的光催化活性。當(dāng)AgNO3與NaGaO2的摩爾比為1.5時(shí)，所制備的Ag/AgGaO2在可見(jiàn)光照射180 min后，對(duì)MB降解率達(dá)到了95.0％。
　　(3)通過(guò)浸漬法制備了ZnO/Ag/AgInO2復(fù)合光催化劑。XRD結(jié)果表明:ZnO的摻雜并沒(méi)有改變Ag/AgInO2的晶型結(jié)構(gòu)。XPS結(jié)果分析說(shuō)明在復(fù)合體系中，Zn以ZnO的形式存在的。DRS結(jié)果說(shuō)明適量ZnO的引入將有利于提高催化劑的可見(jiàn)光吸收強(qiáng)度?？梢?jiàn)光催化降解亞甲基藍(lán)