可見光驅(qū)動(dòng)的銀基復(fù)合光催化材料的合成與表征.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和城市文明的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，尤其是水污染和大氣污染已經(jīng)嚴(yán)重影響到人類的生活，亟待解決。近年來，利用太陽光來降解水中污染物的技術(shù)越來越受到重視。從1972年發(fā)現(xiàn)TiO2光解水到現(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)展出多種類型的半導(dǎo)體光催化劑，包括氧化物、氮化物、鉍基化合物等多種材料。本文設(shè)計(jì)并制備出了以Ag和Mo為基礎(chǔ)的三種復(fù)合材料，在可見光條件下的光催化效果顯著，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)三元立方體狀A(yù)g2MoO4@Ag@AgBr

2、復(fù)合光催化劑
　　以乙二醇為溶劑和還原劑，PVP為表面活性劑，首先在60℃條件下制得形貌規(guī)則，平均尺寸在2.5μm左右的立方體狀二元Ag2MoO4@Ag復(fù)合材料，隨后在無水乙醇中和CTAB進(jìn)行離子交換反應(yīng)，原位生成立方體狀三元Ag2MoO4@Ag@AgBr復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)中采可見光降解RhB來評(píng)估材料的光催性能，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)材料的可見光降解機(jī)理進(jìn)行了分析和討論。結(jié)果表明，可見光照射35 min后，三元Ag2MoO4@Ag@Ag

3、Br復(fù)合材料對(duì)RhB染料降解率達(dá)到91％。隨后，對(duì)催化劑進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試，進(jìn)行4次重復(fù)催化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該材料的催化能力沒有明顯的變化，穩(wěn)定性好。在AgBr和Ag單質(zhì)存在的情況下，材料的可見光吸收增加，光生電子空穴快速分離，光催化效率提高。
　　(2)納米棒狀A(yù)g2Mo2O7@AgBr復(fù)合光催化劑
　　首先通過銀氨絡(luò)離子和鉬酸根離子在液相中的反應(yīng)得到納米棒狀A(yù)g2Mo2O7，再使用NaBr和Ag2Mo2O7納米棒進(jìn)行離子交換反

4、應(yīng)，得到納米棒狀A(yù)g2Mo2O7@AgBr復(fù)合材料。通過XRD、SEM、TEM、PL等技術(shù)手段對(duì)該復(fù)合材料的物相組成、形貌大小、光學(xué)性質(zhì)等信息進(jìn)行表征和分析。結(jié)果表明，該產(chǎn)物具有納米級(jí)的規(guī)則棒狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過離子交換反應(yīng)后形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，對(duì)材料的光催化性能有很大的提升?？梢姽庹?0 min后，染料的降解率達(dá)到98.4％;在經(jīng)過反復(fù)5次催化循環(huán)過程后，材料的催化能力基本沒有變化，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。
　　(3)納米板狀α-MoO3的合成

5、及負(fù)載AgBr的光催化性能研究
　　通過水熱法制得納米板狀α-MoO3，并對(duì)該樣品物相和形貌進(jìn)行分析，高度各向異性生長(zhǎng)導(dǎo)致了納米板狀α-MoO3產(chǎn)物的生成。隨后在其表面成功負(fù)載AgBr顆粒，通過XRD、SEM、TEM、XPS、EDS、PL等表征手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行物相、形貌、成分和光學(xué)性質(zhì)的檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)在負(fù)載AgBr形成二元α-MoO3/AgBr復(fù)合物后，對(duì)可見光的吸收提高，α-MoO3/AgBr的光催化效率相對(duì)于純?chǔ)?MoO3提高了7倍