高效金屬磷酸鹽基納米復(fù)合光催化劑的制備及性能研究.pdf

1、現(xiàn)今，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)的處理技術(shù)成本貴且效果低，因此，研究高效的污染處理技術(shù)顯得十分重要。光催化技術(shù)以半導(dǎo)體為催化劑，太陽光為能源來轉(zhuǎn)化污染物，具有綠色環(huán)保、條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。BiPO4、 Ag3PO4是新型的具有優(yōu)越光催化活性的催化劑，然而，光生載流子的復(fù)合仍是制約其實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。本文圍繞促進(jìn)光生載流子的分離效率來提高半導(dǎo)體的催化活性，通對對BiPO4、Ag3PO4進(jìn)行復(fù)合改性，制備了BiPO4/石墨烯復(fù)合材料、Ag3PO4/W

2、O3和Ag3PO4/Ag3VO4異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料。通過各種表征手段研究了其形貌、結(jié)構(gòu)和光吸收等性質(zhì)，并以染料分子的光催化降解作為反應(yīng)模型，評價(jià)了BiPO4/石墨烯復(fù)合材料、Ag3PO4/WO3和Ag3PO4/Ag3VO4復(fù)合材料的光催化活性。研究內(nèi)容如下:
　　1.溶劑熱法制備BiPO4/石墨烯納米復(fù)合材料并探討其光催化性能。
　　采用一步溶劑熱法制備了不同石墨烯含量的BiPO4/石墨烯復(fù)合材料。通過紫外光下對甲基橙(MO)的

3、降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)載2％的石墨烯時(shí)，復(fù)合物的光催化活性最高，約是純BiPO4的2倍，這是由于負(fù)載適量的石墨烯不僅促進(jìn)了BiPO4光生載流子的分離效率，同時(shí)也能增大了復(fù)合材料對MO分子的吸附性能。
　　2.Ag3PO4/WO3異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究。
　　利用原位沉積法在WO3納米片表面進(jìn)行Ag3PO4的負(fù)載，制備了不同比例的Ag3PO4/WO3異質(zhì)結(jié)。在亞甲基藍(lán)(MB)的降解實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)Ag/W摩爾比是0.6

4、時(shí)，Ag3PO4/WO3復(fù)合材料的催化活性最高，這是由于異質(zhì)結(jié)促進(jìn)了半導(dǎo)體載流子的分離效率。通過犧牲劑捕獲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)空穴和羥基是降解過程中的主要活性物種。
　　3.Ag3PO4/Ag3VO4異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究。
　　利用原位沉積法在Ag3VO4表面進(jìn)行Ag3PO4的負(fù)載，制備了Ag3PO4/Ag3VO4異質(zhì)結(jié)。在RhB的可見光降解實(shí)驗(yàn)中，相比于純的Ag3PO4和Ag3VO4，Ag3PO4/Ag3VO4復(fù)合