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研究了Ag3PO4复合棒状AgI光催化剂的制备及降解2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚(AMA)的性能和机理,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、光电子能谱(XPS)等方法对合成样品的物相组成和形貌结构进行了表征。通过可见光催化降解AMA来评价光催化剂的催化性能。实验结果显示,Ag3PO4/AgI复合光催化剂比Ag3PO4和AgI单体具有更强的光催化氧化与还原能力,其中以I和P的比例为1∶5时效果最佳,且在五次循环使用之后仍有较好的光催化活性。自由基捕获实验证明光催化过程中光生空穴(h+)是主要的活性物种。投加量为30mg、光照时间60min的条件下可将AMA几乎完全去除。本文研究结果为构筑新型可见光光催化剂提供了新视角,为促进光催化降解有机污染物提供了新途径。 相似文献
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Ag3PO4是目前光催化效率最高的可见光光催化剂之一,在降解有机污染物、分解水制氢和CO2还原等领域具有广泛的应用前景。但Ag3PO4光催化性能距离实际应用还存在一定差距,化学性质也不稳定,因此对其性能提升受到了各国研究者的关注。围绕Ag3PO4纳米化、形貌控制、异质结构等提升光催化性能的途径及其增强机制进行阐述,其中与Ag3PO4形成异质结构是目前提升其光催化性能的最主流的方法,Ag3PO4与金属氧化物、卤化物、硫化物、有机半导体、单质金属形成的异质结构均有效改善了其光催化性能,最后还对Ag3PO4基光催化剂未来的发展趋势进行了展望。 相似文献
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通过简单搅拌法,成功制备了不同质量比的WO3/Ag3PO4复合材料。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、透射电镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等分析方法对制备的样品进行表征。表征结果表明WO3纳米晶在Ag3PO4纳米片的表面上均匀分布,形成了异质结结构。由UV-vis DRS分析可知,WO3/Ag3PO4复合材料具有较好的可见光响应。在可见光下照射下,以亚甲基蓝为目标污染物进行光催化降解实验。实验表明,大部分质量比的WO3/Ag3PO4复合材料光催化活性优于纯Ag3PO4,其中WO3/Ag3PO4(10 wt%)光催化剂降解活性最高,1和... 相似文献
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针对g-C3N4比表面小、光学载流子复合率偏高等问题,本文采用原位沉积的方法制备出g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂,借助XRD、FT-IR、SEM等进行表征,成功构筑出g-C3N4/Ag3PO4异质结。通过机理分析,产生光催化降解作用的活性物种主要为·O2-。探索了不同条件下对材料的光催化性能的影响,实验结果显示,CN/Ag3PO4-20的复合光催化剂为最佳比例,在pH=7,T=25℃的条件下,其经过2 h的可见光辐射,光催化效率可达89.31%,经5次实验后效率仍能达到79.79%,获得较好的循环稳定性,同时将g-C3N4/Ag3PO4复合材料应用在实际水体中降解四环素均表现出良好性能。 相似文献
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光生电子-空穴对的快速复合是导致半导体光催化剂性能不佳的重要因素之一,构建异质结是分离光生电子-空穴对的有效方法。结合热缩合和两步水热反应构建了g-C3N4-CdS-NiS2复合纳米管,并进一步研究了在可见光照射下不同CdS含量的g-C3N4-CdS-NiS2分解水制氢的光催化性能。结果表明,当CdS含量为10%(质量)时,三元复合物的产氢速率最高(50.9 μmol·h-1),是纯g-C3N4纳米管的25倍,是g-C3N4-CdS和g-C3N4-NiS2二元复合物的11倍。而且,经过五次循环光催化反应后,产氢速率保持不变。光催化制氢性能的提高主要源于g-C3N4、CdS与NiS2形成的异质结促进光生电子和空穴的迁移及电子-空穴对的分离。 相似文献
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光催化技术在太阳能资源利用方面呈现出良好的应用前景,已受到世界各国的广泛关注。g-C3N4是一种二维结构的非金属聚合物型半导体材料,具有合成简单、成本低、化学性质稳定、无毒等特点,在环境修复和能量转化方面应用潜力较大。但g-C3N4存在对可见光吸收能力差、比表面积小和光生载流子复合速率高等缺点,限制了其实际应用。构筑异质结光催化剂是提高光催化效率的有效途径之一。基于Ag基材料的特点,前人对g-C3N4/Ag基二元复合光催化剂进行了大量研究,并取得显著成果。本文总结了近年来AgX(X=Cl, Br, I)/g-C3N4、Ag3PO4/g-C3N4、Ag2CO3/g-C3N4、Ag3VO4/g-C 相似文献
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文章分别采用水热法制备碳量子点(CQDs)、沉淀法制备磷酸银(Ag3PO4)和浇铸成型法制备得到低密度聚乙烯/磷酸银/碳量子点(LDPE/Ag3PO4/CQDs)复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、氮气等温吸附(BET)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对复合材料进行表征,并考察其光催化降解四环素的性能。结果表明:Ag3PO4/CQDs粒子能够均匀分散在LDPE薄膜上,当Ag3PO4/CQDs的质量分数为20%时,光催化降解四环素的效果最佳。在350 W氙弧灯照射下,当溶液初始质量浓度为40 mg/L,pH值为7时,采用140 cm2的LDPE/Ag3PO4/CQDs-2催化剂,溶液中四环素的降解率可达到63.91%。 相似文献
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通过溶剂热法制备BiOCl纳米片,共沉淀法制备Ag_(2)CO_(3)和复合催化剂Ag_(2)CO_(3)/BiOCl,研究各材料可见光催化降解罗丹明B的效果,确定Ag_(2)CO_(3)与BiOCl的最佳配比,并通过表征分析复合材料的结构和异质结光催化降解机理。结果表明,当Ag_(2)CO_(3)与BiOCl的质量比为50%时,Ag_(2)CO_(3)/BiOCl异质结催化剂的可见光催化效率最高,其一级动力学反应速率常数是BiOCl和Ag_(2)CO_(3)的6.79和12.58倍。紫外可见漫反射分析证明,Ag_(2)CO_(3)的加入使Ag_(2)CO_(3)/BiOCl对可见光的吸收增加,拓宽了光响应范围。XPS价带谱证明,调控后的BiOCl纳米片能带位置上移。通过自由基捕获实验和电子顺磁共振(ESR)证明,其主要活性物种是·O^(-)_(2)、h^(+)和·OH,从而推断Ag_(2)CO_(3)与BiOCl构成Z型异质结,相比Ⅱ型异质结拥有较高的氧化还原能力,可充分利用水中的溶解氧(O_(2))和OH^(-),大大提升了光催化效率。 相似文献
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采用原位生长法制备Ag3PO4/g-C3N4异质结催化剂,在可见光照射下,催化氧化降解废水中的药物大分子黄连素。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)分析催化剂的组成和结构,并测试了Ag3PO4/g-C3N4降解黄连素的光催化活性。结果表明:利用可见光照射,g-C3N4掺杂量为0.7 g时,Ag3PO4/g-C3N4对黄连素的光催化降解活性最好,可见光反应15 min降解率达到100%,重复4次实验后降解率降至73.2%,其具有较好的光稳定性。自由基捕获实验证明h+和·O2-在降解黄连素废水中起主要作用,结合UV-vis DRS分析可知,Ag3PO4/g-C3N4遵循Z型异质结机理。 相似文献
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采用简单的离子交换-光还原法制备了3种表面暴露的晶面分别为单一{110}、{100}和{111}晶面的Ag/Ag3PO4等离子体光催化剂,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱和比表面积测试等技术分别对3种样品的晶相组成、微观形貌和吸光度等进行了表征。所制备催化剂用于可见光照射下光催化还原气相中的CO2生成碳氢化合物,考察了催化剂暴露的晶面与催化还原CO2活性的关系,并探讨Ag/Ag3PO4光催化还原CO2的机理。研究表明,{111}晶面暴露的四面体Ag/Ag3PO4具有最大的光催化还原CO2生成CH3OH的光量子效率、能量投入产出比和转换数。CO2可通过CO2 → ·CO2- → HCOOH → HCHO → CH3OH途径还原。 相似文献
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银系光催化剂制备方法简单且带隙较窄,在可见光照射下具有良好的光催化效果,因此受到人们的广泛关注。以罗丹明B为降解物,在模拟可见光条件下利用碳酸银进行光催化降解实验,比较同等条件下碳酸银和二氧化钛的光催化性能,探究了碳酸银在不同pH、降解物质量浓度和催化剂投加量条件下的光催化活性,并利用总有机碳(TOC)分析矿化程度。通过X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼光谱仪(RRS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和紫外吸收光谱仪(UV-Vis)对碳酸银进行表征并分析其晶相组成。结果表明,在同等条件下碳酸银对罗丹明B的光催化降解速率远大于二氧化钛,并且在溶液pH小于7、碳酸银投加量为 1 g/L条件下催化剂对质量浓度为5 mg/L的罗丹明B染料的光催化降解效果最好,紫外灯照射100 min后罗丹明B染料降解率达到98%以上,最终矿化率达到66%。 相似文献
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本文分别采用热缩聚法和水热法合成了g-C3N4和In2S3,再用简单的机械研磨工艺制备出了In2S3/g-C3N4复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对In2S3/g-C3N4复合光催化剂的晶体结构、形貌、微观结构和光学性质进行了表征,在可见光照射下,通过降解四环素(TC)来评价其光催化活性。结果表明,研磨比例为1∶4(摩尔比)的In2S3/g-C3N4复合光催化剂表现出最佳的光催化性能,在氙灯下TC的光降解表观速率常数是0.025 1 min-1,分别是In2S3和g-C3N4的2.9倍和1.6倍,在自然光下TC的光降解表观速率常数是0.010 4 min-1,分别是In2S3和g-C3N4的2.6倍和1.4倍。In2S3/g-C3N4复合光催化剂优异的光催化性能归功于载流子的高效迁移和分离以及增强的光吸收能力。本研究为设计和开发用于抗生素废水处理的可见光响应光催化剂提供了一条有前景的途径。 相似文献
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光催化技术在解决环境污染和能源危机方面有着巨大的应用潜力,采用浸渍、焙烧的方法制备了一系列MnWO4含量不同的MnWO4/WO3复合光催化剂。利用XRD、SEM、TEM、HR-TEM、BET等方法对MnWO4/WO3复合光催化剂的结构形貌进行表征。通过光催化分解水产氧以及降解四环素来评价其光催化活性。通过能带结构、表面光电压(SPV)、荧光(PL)和活性物种实验分析MnWO4/WO3复合光催化剂的光催化活性增强机制。实验结果表明,所有MnWO4/WO3样品的光催化活性较纯WO3样品都有提高,且随着MnWO4含量的增加呈现先增高后下降的趋势,MnWO4含量为3%的MnW-2样品表现出最优的光催化活性,其氧气产量为89.26 μmol,为WO3纯样的3.45倍,对四环素的降解率达到了92.1%,一级反应动力学常数为WO3纯样的8.98倍。通过对其能带结构及光生电子和空穴的分离效率进行分析发现,样品的光催化活性变化主要是由于光生载流子分离效率改变导致。 相似文献
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作为分解水制氢用光催化剂,p-n半导体物质的复合体具有较好的开发前景。燃烧法合成了p型半导体物质CuCrO2,钨酸分解法合成了n型半导体物质WO3,在此基础上经机械研磨及热处理的方法制备了CuCrO2-WO3和Ru/(CuCrO2-WO3)复合光催化剂。对制得的样品进行了X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis DR)、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)表征分析。测定了CuCrO2、WO3、CuCrO2-WO3及Ru/(CuCrO2-WO3)在氙灯照射下的产氢活性,考察了研磨介质pH及钌负载量对CuCrO2-WO3光催化活性的影响。实验结果表明,CuCrO2和WO3单独使用时几乎没有活性,而复合催化剂CuCrO2-WO3在以甘油为电子给体的情况下具有产氢活性,研磨介质pH对复合催化剂的活性影响较大;负载钌后CuCrO2-WO3的活性得到进一步的提高,能分解纯水放出氢气,以0.5%Ru/(CuCrO2-WO3)为光催化剂,在300W氙灯照射下,3 h内分解纯水放出氢气约10 μmol。 相似文献