可循环磷酸银的制备及光催化性能研究最终版.docx

可循环磷酸银的制备及光催化性能研究最终版.docx可循环磷酸银的制备及光催化性能研究作者:黎志 指导教师:王涛(安庆师范大学化学化工学院安庆246011)摘要:磷酸银由于具有高的量子效率、强的光氧化能力和高效的光催化降解污染物的能力,Q成为材料学、化学、能源和环境科学等领域研究的热点课题。我们采用高效、节能的溶液燃烧法一步制备得到具冇磁性的CoFe2O4/GO复合物,以此复合物为载体负载上可见光催化剂磷酸银。该催化剂可以用磁铁来吸附实现循环使用,并利用XRD对产物的组成和相态进行了表征。最后以染料亚甲基蓝(MB)为目标分析了催化剂的催化效果,可见光照射下30分钟亚甲基蓝的光降解效率大于95%,表明我们制备的光催化剂具有非常优秀的光催化效果。关键词:磷酸银;光催化能力;CoFc2O4/,是一种很有而途的技术,可以促进可再生能源生产,充分利用太阳光分解水产生氧气山习,冇果解决目前的能源危机问题。进一步发展满足工业需求,重点推进高效可见光催化剂,研发新型光催化材料,提高对太阳光的利用率,这是非常必要的。已探索的以满足光吸收波长等特殊要求改性光催化剂的可见光响应的催化剂,特别是为冇效利用太阳能的催化剂。已经探索的大量的光催化剂,包括无机分了、混合有机和无机材料光诱导电荷分离的材料,都能促进更快的光催化反应。在各种催化剂开发中,二氧化钛无疑是最流行和广泛用光催化剂,因为它是低成木,高光催化活性,化学和光化学稳定性高®4]0然而,二氧化钛虽然具有非常高的催化性能,,,光吸收仅局限于紫外光区。基于二氧化钛的局限性,寻找、设计和制备可见光驱动的光催化剂,两策略已经提出。一是修改禁带宽度,使其光响应区拓展到可见光范围;另一个涉及到探索能吸收可见光的新型半导体材料。如BiVO4⑸、Bi2WO6[h61>Bi4Ti30i2[7^n其它已报道的有潜力的可见光催化剂国。尽管这些光催化剂能有效的降解有机污染物和催化水的分离,目前成就还远远没有达到理想的目标。叶金花等⑼报道了NatureMaterials上报道一种新型且高效的可见光光催化剂一—磷酸银,作为一种n型半导体,,可以吸收波长<525nm的可见光和紫外光,能够吸收波长小于530nm的光氧化水并能降解水体中的有机污染物。研究表示,对冇机污染物的光催化降解率相比BiVO4和商业的TiO2[9J0],新型光催化剂可以实现量了效率到90%,吸收的波长大于420纳米,这是显着高于先前催化剂报告的值。可能为解决当前能源危机打开了一条途径冇丰富的A阳能光环境,因此研究Ag3PO4吸引了相当大的兴趣。自那时以来,许多科学家一直致力于进一步改善和优化它们的光电和光催化性能性能。目前对于Ag3PO4光催化材料的研究工作主要集中在制备形貌、结构和品而可控Ag3PO4,如球形结构、方块状结构以及十二面体结构Ag3PO4材料等,另外也集中在构筑和制备新Ag3PO4基复合光催化材料,如TiO2/Ag3PO4[1,-,3\ZnO/Ag3PO4、SnO2/Ag3PC)4问、Fe3OdAg3PO丿⑹、CarbonQuantumdots(CQDs)/Ag3PO4[17]>Ag/Ag3PO4[18~23]和AgX/AgsPO严a】等,为了研究这些复合型光催化材料的催化活性与稳定性,通过这些光催化材料对冇机染料罗丹明B(RhB)、卬基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)的降解效果来说明。近年来,人们一直致力于提高光催化剂的光催化性能与化学稳定性,发现了一个冇效的途径即通过Ag3PO4光催化材料与其它材料的复合。Fe3CU与Ag3PO4之间的复合,合成了Fe3()4/Ag3PCU复合光催化材料,这种复合材料在光催化性能有稍微的提高,但比纯Ag3PO4更加化学稳定,同时由于FesCU具冇磁性,使得这种材料可以被磁铁吸收,回收重复利用。丁是我们用CoFe2O4来代替FesCU能取得一样的效杲。另一种优秀的复合材料是GO-Ag3PO4纳米复合材料,我们将性能优异的氧化石墨烯(GO)弓I入制备GO-Ag3PO4纳米复合材料体系屮,这样的复合材料的性能就比纯Ag3PO4有明显的改善,原因是GO具有较大的比表面积,能吸附大量的有机染料,复合材料就有更强的吸附能力,复合材料的对有机染料的光降解率明显增加,-Ag3PO4材料具冇很强的溶解性。经过研究发现,加入氧化石墨烯GGO-Ag3PO4复合材料,稳定性大幅度的提高了。而且Ag与Ag的化合物都还具冇抑制杀灭多种细菌、微生物的能力,所以Liu等㈡]在此基础上开发研究了GO-Ag3PO4纳米复合材料,并进行了GO-AgsPCU纳米复合材料对大肠杆菌的抑制和杀灭能力的研究。上述我们提到FesCU和AgsPCUZ间