可見(jiàn)光下三維Ag2O-Ag-TiO2復(fù)合材料對(duì)碘離子的高效吸附過(guò)程.pdf

1、為了有效吸附水環(huán)境中的碘離子，本文制備了一種具備可見(jiàn)光響應(yīng)特性的3D Ag2O-Ag/TiO2復(fù)合光催化吸附材料，探討了其在可見(jiàn)光下對(duì)I-的吸附性能和機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容有：
　　首先，制備并表征了3D Ag2O-Ag/TiO2復(fù)合材料。采用TiCl4水解自組裝的方法制備了大比表面3D TiO2微球，以其為基體，通過(guò)光化學(xué)沉積法制備了負(fù)載Ag2O和Ag納米粒子的3D Ag2O-Ag/TiO2復(fù)合材料。利用SEM、EDX、TEM、XR

2、D、XPS、BET和UV-Vis DRS等手段對(duì)材料的形貌、形態(tài)、微結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和光學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行了表征分析。XRD和XPS分析顯示復(fù)合材料表面存在Ag2O和Ag兩種價(jià)態(tài)的銀。高倍TEM呈現(xiàn)了位置關(guān)系相互獨(dú)立的Ag2O和Ag納米粒子，統(tǒng)計(jì)粒徑分別為3.26±0.04和2.67±0.01 nm。另外，通過(guò)EDX和XPS分析計(jì)算得到Ag2O和Ag的含量分別為4.192％and1.917%。UV-Vis DRS結(jié)果顯示所制備復(fù)合材料具有較好的

3、可見(jiàn)光吸收性能。
　　其次，探討了3D Ag2O-Ag/TiO2復(fù)合材料的對(duì)碘的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合材料對(duì)I-的吸附過(guò)程在300 min后達(dá)到平衡，平衡吸附容量為207 mg/g，且吸附過(guò)程是不可逆的化學(xué)吸附；Ag2O和Ag納米粒子在I-吸附過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，可見(jiàn)光的輻射可大幅度提高復(fù)合材料對(duì)I-的吸附容量；復(fù)合材料在復(fù)雜環(huán)境中對(duì)I-表現(xiàn)出極高的選擇性，在Cl-濃度4.3×105倍于I-的模擬鹽湖水中仍然保持著較

4、高的吸附能力；同時(shí)，復(fù)合材料具有良好的痕量I-吸附能力，其能將去離子水或鹽湖水中I-濃度降低到20 ppb；復(fù)合材料另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)使用性能好且易于再生，循環(huán)使用5次依然保持著較高的吸附容量，尤其是通過(guò)簡(jiǎn)單的手段即可獲得性能良好的再生材料。
　　最后，探究了3D Ag2O-Ag/TiO2復(fù)合材料的碘吸附機(jī)理。一系列的表征分析和實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合材料對(duì)水體中I-的高效吸附是通過(guò)Ag2O和3D Ag/TiO2“吸附-催化-再吸附”三個(gè)步