【摘要】：由于在有機(jī)污染物降解中的潛在應(yīng)用,光催化已引起越來越多的關(guān)注,并成為環(huán)境修復(fù)中最重要的技術(shù)之一。在各種半導(dǎo)體材料中,TiO_2由于活性高,穩(wěn)定性好,無毒和成本低,被認(rèn)為是最有效的光催化劑。然而,二氧化鈦的禁帶寬度為3.2 eV,只能吸收僅占太陽(yáng)光中4%的紫外光,因而限制了其在環(huán)境治理中的實(shí)際應(yīng)用。因此,科學(xué)家們強(qiáng)烈希望獲得更有效可見光響應(yīng)驅(qū)動(dòng)(VLD)的光催化劑,以有效利用太陽(yáng)能。本論文采用煅燒法、水熱法、均勻共沉淀法和光還原法,控制不同的條件分別合成了Ag/Ag_3PO_4/g-C_3N_4、Ag/AgCl/TiO_2和大孔介孔TiO_2/Ag_3PO_4等三種銀基復(fù)合光催化材料,并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能研究,探討三種復(fù)合催化劑在降解羅丹明B(RhB)水溶液過程中的催化機(jī)理,其主要的內(nèi)容如下:1.懫用原位沉積法合成了由Ag/Ag_3PO_4和g-C_3N_4構(gòu)成的片狀納米復(fù)合材料,并在可見光照射下對(duì)羅丹明B進(jìn)行有效的光催化降解。結(jié)果表明,Ag/Ag_3PO_4均勻沉積在g-C_3N_4納米片的表面,與未復(fù)合的Ag/Ag_3PO_4和g-C_3N_4相比,可見光吸收能力顯著增強(qiáng)。而對(duì)羅丹明B的降解實(shí)驗(yàn)證明,Ag/Ag_3PO_4/g-C_3N_4納米復(fù)合材料均表現(xiàn)出比純Ag/Ag_3PO_4和g-C_3N_4更強(qiáng)的光催化活性。通過捕獲實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示了該復(fù)合催化劑在降解RhB水溶液過程中的主要活性物質(zhì)為空穴。2.通過水解和煅燒法制備了大孔/介孔二氧化鈦,隨后在二氧化鈦的孔道中通過沉淀和光還原法合成了Ag/AgCl/TiO_2復(fù)合光催化劑,并對(duì)其光催化性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與TiO_2、AgCl/Ti O_2比較,Ag/AgCl/TiO_2復(fù)合物的光催化活性有了明顯提高,而且在AAT3樣品中,即Ag/AgCl與TiO_2的質(zhì)量比為1.2:1時(shí),速率常數(shù)k值達(dá)到最高(82×10~(-3) min~(-1)),分別超過TiO_2(16×10~(-3) min~(-1))和Ag/AgCl(27×10~(-3) min~(-1))的5.1和3.0倍。捕獲實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在可見光降解RhB過程中,超氧自由基和空穴是主要的活性物質(zhì)。3.以大孔/介孔二氧化鈦和硝酸銀、磷酸氫二鈉為前驅(qū)體,通過水熱法制備TiO_2/Ag_3PO_4復(fù)合光催化劑。所制得樣品采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、紫外分析(UV-vis)和比表面積(BET)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TiO_2/Ag_3PO_4可見光催化活性大大超過純TiO_2和Ag_3PO_4。并通過捕獲實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探討了TiO_2/Ag_3PO_4可見光下光催化活性的潛在機(jī)理。
【圖文】：

圖 1-1 鈦氧八面體[12]Fig. 1-1 Titanium oxide octahedron[12]照射在 TiO2表面的太陽(yáng)光能量大于 TiO2自身禁帶能量時(shí)，，在 T會(huì)發(fā)生光生電子的空穴和電子的分離。其中具有氧化性的空穴會(huì)

2 半導(dǎo)體光催化反應(yīng)原理示意圖[12]rams of the photocatalytic mechaniphotocatalyst[12]在水溶劑還是氣體溶劑中，超氧負(fù)
【學(xué)位授予單位】：湖北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O643.36;O644.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉建新;王韻芳;王雅文;樊彩梅;;Ag/Ag_3PO_4/g-C_3N_4復(fù)合光催化劑的合成與再生及其可見光下的光催化性能(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2014年04期

2 沈凱;Mohammed Ashraf Gondal;Rashid Ghulam Siddique;施珊;王斯琦;孫江波;徐慶宇;;Ag/Ag_3PO_4/g-C_3N_4三元復(fù)合光催化劑的制備及其可見光驅(qū)動(dòng)下的光催化活性增強(qiáng)（英文）[J];催化學(xué)報(bào);2014年01期

本文編號(hào)：2684776