銀負載堿金屬鉭酸鹽等離子體納米復合光催化劑的制備及光催化性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前,鉭酸鹽是光催化領域的研究熱點之一,同時,以貴金屬負載半導體構筑的等離子體復合光催化劑是一種非常有效的提高可見光利用率的方法。但是以銀負載堿金屬鉭酸鹽構筑的表面等離子體復合光催化劑的研究還很少。在本論文中,通過溫和的綠色光化學還原法,成功制備了Ag-NaTaO3、 Ag-KTaO3和Ag-K2Ta2O6三種等離子體納米復合光催化劑。實驗結果表明,該三種納米復合材料表現(xiàn)出良好的光催化活性。取得的具體研究結果如下:
  1.通過光

2、還原法制備了一種可見光響應的Ag-NaTaO3等離子體納米復合光催化劑。通過X射線衍射(XRD)、電子掃描顯微鏡(SEM)、電子透射顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜儀(XPS)等分析測試手段對其結構進行了表征。結果顯示,Ag納米粒子(5-10 nm)均勻的分散在NaTaO3納米塊表面。將Ag-NaTaO3等離子體納米復合光催化劑用于在可見光下降解羅丹明B,實驗結果表明,等離子體Ag-NaTaO3納米復合光催化劑在可見光下具有良好的光催

3、化活性和較好的穩(wěn)定性,當銀與鉭酸鈉的摩爾比為0.6時,Ag-NaTaO3等離子體納米復合光催化劑的催化活性最高,大約是單純NaTaO3催化活性的3倍。
  2.通過水熱法一步制備了燒綠石結構的八面體K2Ta2O6納米晶體,進一步通過光還原法制備出可見光響應的Ag-K2Ta2O6等離子體納米復合光催化劑。通過X射線衍射(XRD)、電子掃描顯微鏡(SEM)、電子透射顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜儀(XPS)等分析測試手段對其結構進

4、行了表征。結果顯示,Ag納米顆粒均勻的負載在K2Ta2O6表面。制備出的等離子體Ag-K2Ta2O6納米復合光催化劑在可見光下降解四環(huán)素(TC)表現(xiàn)出良好的光催化活性和較好的重復性及穩(wěn)定性。其中,當Ag與K2Ta2O6的摩爾百分數(shù)為3%時,Ag-K2Ta2O6等離子體納米復合光催化劑的光催化活性最高,是單純K2Ta2O6催化活性的3倍。
  3.通過水熱法分別制備了鈣鈦礦結構的NaTaO3和KTaO3納米塊,進一步通過添加AgNO

5、3進行模擬太陽光分解水制氫實驗,在這個過程中利用了光還原法制備出Ag-NaTaO3和Ag-KTaO3等離子體納米復合光催化劑。通過X射線衍射(XRD)、電子透射顯微鏡(TEM)、高分辨電子透射顯微鏡(HRTEM)、高分辨電子透射顯微鏡元素分布(mapping)等分析測試手段對其結構進行了表征。結果顯示,Ag納米顆粒均勻的負載在NaTaO3和KTaO3表面。制備出的等離子體Ag-NaTaO3和Ag-KTaO3納米復合光催化劑在模擬太陽光下

6、分解水制氫展現(xiàn)出很好的光催化活性和穩(wěn)定性。其中,當Ag與NaTaO3的質量百分數(shù)為0.1%時,Ag-NaTaO3等離子體納米復合光催化劑的光催化活性最高,是單純NaTaO3催化活性的2倍;當Ag與KTaO3的質量百分數(shù)為0.05%時,Ag-KTaO3等離子體納米復合光催化劑的光催化活性最高,是單純KTaO3催化活性的2倍。
  4.通過對Ag-NaTaO3、 Ag-KTaO3和Ag-K2Ta2O6等三種等離子體納米復合光催化劑的催

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