磷酸銀及其石墨烯基復(fù)合材料的制備和光催化性能研究.pdf

1、隨著材料科學的發(fā)展，光催化材料在治理污染中具有越來越重要的作用。光催化劑本身性質(zhì)對光催化反應(yīng)效率有重要影響，因此研制開發(fā)高活性的可見光響應(yīng)的光催化材料是光催化技術(shù)的核心。本課題采用離子交換制備樣品，并對樣品進行了表征和測試，并通過對材料添加自由基捕獲劑后的光催化性能的研究，討論了這類材料的光催化機理。
　　 本文選取氨水、硝酸銀、磷酸氫二鈉和石墨為主要原料，通過離子交換和水熱處理合成了磷酸銀、氧化石墨烯-磷酸銀復(fù)合材料和磷酸銀-

2、石墨烯復(fù)合材料三組樣品。利用XRD、SEM、Raman、XPS、UV-VisDRS、ESR等對樣品進行表征和性能測試。
　　 研究結(jié)果表明，氨水的使用在改變磷酸銀的形貌的同時也提高了光催化速率，降解90％的羅丹明B(25ppm)由40min縮減到20min;氧化石墨烯-磷酸銀復(fù)合材料也可以提高光催化活性，但是氧化石墨烯的添加量由20mg到200mg變化時，其復(fù)合材料的光催化活性基本沒有改變;磷酸銀和氧化石墨烯混合經(jīng)過水熱處理后，

3、氧化石墨烯不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)槭?，磷酸銀-石墨烯復(fù)合材料雖然能夠進一步提高光催化活性，但是隨著水熱處理前加入的氧化石墨烯由20mg增加到500mg，在40min內(nèi)，對羅丹明B(25ppm)的降解率由幾乎100％降低到僅10％;水熱處理的溫度和時間也影響磷酸銀-石墨烯復(fù)合材料的光催化活性，隨著水熱處理溫度的升高，其光催化活性先增大后減小，在180℃時的光催化活性最高;隨著水熱處理時間的延長，其光催化速率先增大，后趨于平緩，在水熱處理24小時

4、后的光催化活性最高。
　　 磷酸銀在光催化后有銀的析出，而磷酸銀-石墨烯復(fù)合材料在光催化后沒有銀的析出，磷酸銀-石墨烯復(fù)合材料對羅丹明B的循環(huán)降解實驗也說明其光催化活性的穩(wěn)定性得到提高。
　　 三組樣品對亞甲基藍、甲基橙和羅丹明B具有一樣的選擇降解性，對羅丹明B具有比對亞甲基藍更高的光催化降解率，對甲基橙的降解速度最慢。在添加自由基捕獲劑的光催化試驗中，三組樣品的結(jié)果都證明了在光催化反應(yīng)過程中，其最重要作用的是空穴，然后