表面活性劑調(diào)控的Ag-AgCl或卟啉納米結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑及其光催化性能研究.pdf

1、可見光驅(qū)動的催化劑是光降解有機污染物光催化劑的研究熱點。尤其是一維形貌的納米結(jié)構(gòu)，因其具有較大的長徑比，在徑向上的有限尺寸為載流子、光子等的傳輸提供了優(yōu)良通道，而賦予了該類材料獨特的電學、電化學、光學等物理化學特征，使之在傳感、場效應器件、發(fā)光器件、光波導、光催化等領域具有豐富的應用空間。本論文提出一種表面活性劑輔助一步沉淀法制備球狀和線性納米尺度Ag/AgCl表面等離子體光催化劑的方法，從AgNO3濃度、表面活性劑CTAC濃度、攪拌強

2、度、攪拌時間等方面探討了制備條件對所制Ag/AgCl納米顆粒形貌的調(diào)控；考察了所制球狀和線性兩種形貌的Ag/AgCl對甲基橙目標物在可見光條件下的光降解催化活性；考察了 Ag/AgCl顆粒從球狀向線性轉(zhuǎn)變的機制，以及兩種形貌 Ag/AgCl顆粒催化活性差異的機制。本論文通過表面活性劑輔助方法構(gòu)筑球狀和線性納米尺度的卟啉顆粒結(jié)構(gòu)。分別考察了 CTAB和SDBS兩種表面活性劑，從表面活性劑濃度、表面活性劑溶液與卟啉溶液的體積比、反應放置時間

3、等幾個方面探討了制備條件對所制卟啉納米顆粒形貌的調(diào)控;考察了所制球狀和線性兩種形貌的卟啉對羅丹明B目標物在可見光條件下的光降解催化活性。
　　在所研究的濃度范圍內(nèi)，當CTAC和AgNO3的濃度一定時，在一定的反應時間內(nèi)，能得到形貌為球狀的Ag/AgCl結(jié)構(gòu)。通過延長攪拌時間能得到形貌為一維的Ag/AgCl結(jié)構(gòu)。攪拌速度對Ag/AgCl材料的形貌可控構(gòu)筑沒有影響。
　　一維線性Ag/AgCl納米顆粒的制備條件有兩種，一是將60

4、0μL濃度為0.05 mol/L硝酸銀溶液，6 min內(nèi)滴加到10 mL濃度為0.04 mo/L的CTAC溶液中，避光攪拌使反應持續(xù)時間大于36 h；二是將已經(jīng)水洗干凈的球狀Ag/AgCl納米顆粒置于0.04 mo/L的CTAC溶液中，持續(xù)攪拌36 h以上。若將球狀Ag/AgCl顆粒置于較稀的CTAC溶液，即便持續(xù)攪拌36 h，也無法得到一維線形的Ag/AgCl納米顆粒。
　　所選用的表面活性劑 CTAC，在納米結(jié)構(gòu) Ag/AgC

5、l的形成過程中，不僅是起到氯源的作用，而且還是形成Ag/AgCl的誘導劑。
　　一維線性 Ag/AgCl顆粒對甲基橙在可見光條件下的光降解催化活性比球狀Ag/AgCl顆粒的催化活性高出6倍左右。其原因是一維線性Ag/AgCl顆粒裸露出豐富的AgCl{111}晶面，此晶面賦予Ag/AgCl結(jié)構(gòu)更強的電子—空穴分離能力；及一維線性 Ag/AgCl具有較大的長徑比，徑向上的有限尺寸為載流子、光子等的傳輸提供了優(yōu)良通道。
　　室溫下