碘化銀復(fù)合材料的合成及其光催化性質(zhì)研究.pdf

1、隨著人類社會的發(fā)展和工業(yè)化水平的提高，環(huán)境污染和能源危機(jī)問題成為當(dāng)今社會亟待解決的難題。半導(dǎo)體材料因其在太陽能轉(zhuǎn)換和光氧化有機(jī)污染物方面的應(yīng)用，近年來受到了很大的關(guān)注。迄今為止的科學(xué)研究中，發(fā)現(xiàn)TiO2因?qū)θ玖嫌泻玫慕到庑阅?，沒有毒性，有較好的穩(wěn)定性和價格低廉等集一身的優(yōu)點，被認(rèn)為是最優(yōu)秀的材料之一。然而TiO2是寬帶隙材料，只吸收自然光中3-4％的紫外光，所以很大程度上限制了其在實際工業(yè)中的應(yīng)用。因此，研究出一種高可見光利用率的半導(dǎo)體

2、材料，在光催化領(lǐng)域已經(jīng)成為一個炙手可熱的話題。鹵化銀及其復(fù)合光催化劑因提供了一個拓寬可見光吸收波長和有效的分離載流子的方法受到廣泛關(guān)注。所以，利用碘化銀的可見光響應(yīng)性能，與多種短波吸收的半導(dǎo)體進(jìn)行復(fù)合，使吸收波長紅移。合成出新穎結(jié)構(gòu)和性能的碘化銀復(fù)合材料具有很重要的科學(xué)意義。
　　本文主要研究工作如下:
　　(1)選用P，I2和Ag2O為合成原料，通過簡單低溫水熱方法，一步制備出了高收率的Ag/AgI催化劑。并通過XRD，X

3、PS，SEM，TEM，UV-vis等測試方法對樣品進(jìn)行了表征。通過上述一系列表征方法顯示，當(dāng)反應(yīng)條件為:溫度120℃，時間4h時，合成的樣品的形貌最均一。實驗選取羅丹明B(RhB)為日標(biāo)降解物，檢測樣品在可見光下，對模擬廢水的分解效率為97.8％。本章最后對Ag/AgI樣品降解模擬污水RhB，可能的催化機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)探究。
　　(2)采用簡單水熱方法合成花狀ZnO，并通過原位沉積的方法對其進(jìn)行不同含量納米AgI的修飾，從而得到不同

4、負(fù)載量的AgI/ZnO異質(zhì)結(jié)。并探討了在模擬太陽光下改變條件，對羅丹明B溶液催化效率的影響。系統(tǒng)研究了AgI負(fù)載量、催化劑添加量、染料初始濃度等因素對光催化活性的影響。實驗結(jié)果表明當(dāng)AgI負(fù)載量為10％，催化劑添加量為0.3 g/L，染料初始濃度為10-5 mol/L，RhB的降解率最佳達(dá)98.5％。本文中對各種反應(yīng)因素如何影響AgI/ZnO光催化降解RhB水溶液活性進(jìn)行了合理分析。并對其可能的光催化機(jī)理和樣品循環(huán)穩(wěn)定性，以及在自然光下

5、的光降解情況進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　(3)采用溶劑熱方法合成3D蒲公英微球狀TiO2，并通過原位沉積的方法對其進(jìn)行不同摩爾含量納米AgI的修飾，從而得到不同負(fù)載量的AgI/TiO2復(fù)合物。以不同染料為目標(biāo)降解物，檢測所制備樣品在可見光下的光催化活性。并系統(tǒng)的研究了AgI負(fù)載量、染料，光源等因素對光催化活性的影響。實驗結(jié)果表明當(dāng)AgI負(fù)載量為15％，催化劑添加量為1.6 g/L，染料初始濃度為80 mg/L，活性艷紅X-3B的降解率