Ag/Cu耦合催化剂的Cu晶面调控用于电催化二氧化碳还原

电催化二氧化碳还原是降低大气中二氧化碳浓度和缓解温室效应的有效方法。然而，将CO₂电还原为具有高附加值和高能量密度的碳氢化合物或燃料(C₂₊产物)仍然具有十足的挑战性。为了降低大气中二氧化碳浓度和将其转换为有价值的工业品，本文通过优化Ag/Cu耦合催化剂中Cu的晶面，有效地促进了其还原CO₂至C₂H₄和C₂H₅OH等C₂₊产物。利用暴露Cu₂O(100)晶面的Ag/Cu₂O-(100)，暴露Cu₂O(111)晶面的Ag/Cu₂O-(111)以及具有Cu₂O(100)和(111)晶面的Ag/Cu₂O-(100/111)还原制备得到了三种具有不同Cu晶面的Ag/Cu耦合催化剂。控制Cu/Ag比均为30∶1，采用H型电解槽，在CO₂饱和的0.1mol/L KHCO     

Ag3PO4/g-C3N4异质结催化剂可见光降解黄连素

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。     

Ag3PO4/AgI光催化剂的制备及降解2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚机理

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。     

固相研磨法制备AgI/Ag3PO4复合光催化剂及其光催化性能

采用固相研磨法，以Ag₃PO₄和KI为原料在研钵中研磨，机械化学效应作用下发生固相反应，在Ag₃PO₄表面包覆生成了AgI纳米粒子。改变研磨时间和反应物中KI的摩尔分数能够调控AgI/Ag₃PO₄复合光催化剂的组成和形貌。AgI/Ag₃PO₄复合光催化剂显示较强的可见光吸收性质，其光催化活性显著高于Ag₃PO₄或AgI。反应物中KI摩尔分数为10%，研磨时间为10min时制备得到的样品显示出最高的光催化活性，可见光照射1h，罗丹明B降解率达到99%，并具有较好的稳定性和循环利用效果。AgI壳层可以避免磷酸银的光腐蚀，提高了磷酸银在水中的结构稳定性。AgI的导带和价带位置比Ag₃PO₄更负，因此AgI的光生电子容易迁移到Ag₃PO₄表面，同时Ag₃PO₄产生的光生空穴可以迁移到AgI的价带上，降低了光生电子和空穴的复合，提高了光催化效率。     

g-C3N4/Ag/Ag3PO4复合物的制备及其光催化性能

采用煅烧-沉积-光照还原法制备了g-C₃N₄/Ag/Ag₃PO₄复合材料(CAA)利用XRD、FT-IR、SEM、TEM、UVVis、XPS和PL等对其进行表征。在模拟太阳光下,CAA光催化降解亚甲基蓝(MB)和清除氮氧化物(NO_x)的性能显著优于Ag/Ag₃PO₄和g-C₃N₄最优的CAA₁₀在10min内的MB降解率为99.49%、NO_x清除率为63.11%。结果表明,Z机制耦合银纳米粒子的局域表面等离子体共振效应是复合材料光催化性能增强的主要原因。     

磷酸银光催化材料的微观形貌及晶面效应研究进展

半导体光催化材料的微观形貌及晶面控制是目前光催化研究领域的热点问题。Ag₃PO₄的光量子效率高、光氧化能力强，是一种能吸收可见光的新型光催化材料。综述了Ag₃PO₄光催化材料在微观形貌构建和晶面效应研究方面的现状、进展及存在的问题。目前，在微观形貌构建方面已经合成了具有纳米尺寸、空心结构、多孔结构、二维树枝结构、一维空心多孔结构及其他微观结构的Ag₃PO₄材料，极大地提高了光催化活性，后期需要进一步优化微观结构和颗粒尺寸并开发新型微观结构以获得性能更好的光催化材料；在晶面调控方面，合成了暴露不同指数晶面的Ag₃PO₄材料，后期需要在机理研究、合成方法及不同晶面的协同效应方面进行优化设计以获得更高的性能。探究了微观形态与光催化性能之间的构效关系，为设计和构建高效稳定的Ag₃PO₄光催化材料提供了一定的理论依据和研究思路。     

Ag表面等离子共振增强Sn Nb2O6/Ag3PO4梯型异质结构筑及其光催化活性

通过简单水热法合成了Sn Nb₂O₆,并用沉淀法构建了Ag表面等离子共振增强的梯型Sn Nb₂O₆/Ag₃PO₄异质结,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外–可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行了表征。通过降解次甲基蓝来研究SnNb₂O₆、Ag₃PO₄和Sn Nb₂O₆/Ag₃PO₄复合材料的光催化活性。结果表明：Sn Nb₂O₆/Ag₃PO₄比SnNb₂O₆和Ag₃PO₄表现出更高的降解能力,Sn Nb₂O₆     

磷酸银光催化性能提升与增强机制的研究进展

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。     

钨酸锌/磷酸银复合光催化剂的制备及光催化性能

采用水热法合成钨酸锌（ZnWO₄）粉体,再通过原位沉淀法将磷酸银（Ag₃PO₄）聚集于ZnWO₄表面制备ZnWO₄/Ag₃PO₄复合光催化剂。通过罗丹明B光催化降解实验,探讨Ag₃PO₄含量对ZnWO₄ /Ag₃PO₄材料光催化性能的影响。结果表明,当复合粉体中Ag₃PO₄质量分数超过40%时,其光催化性能比单一成分的Ag₃PO₄催化剂更优。Ag₃PO₄质量分数为50%时,复合材料的光催化性能最佳,循环使用5次后其光催化效率仍可达到90%以上。     

Ag表面乙醇选择性催化氧化的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论计算对Ag(111)和Ag(211)表面乙醇催化氧化过程进行了系统性研究。研究发现原子氧物种是常温下乙醇氧化的关键中间体。在表面原子氧物种辅助下,乙醇O—H键和α-C—H键依次断裂,生成乙氧基中间体和乙醛产物（活化能（E _a）<38.0 kJ/mol）。乙醛随后与表面原子氧和羟基氧物种作用,导致CCOO（在Ag(111)表面发生CCOO \stackrel{}{\to } C+ CO₂）和CH₂COO（在Ag(211)表面发生CH₂COO \stackrel{}{\to } CH₂+ CO₂）中间体C—C键断裂生成CO₂,该过程是速率控制步骤（E _a>95.5 kJ/mol）。计算结果表明乙醇在Ag表面催化氧化过程为结构敏感反应,降低表面缺陷位数量可提高产物中乙醛选择性。     

Ag3PO4改性PVDF超滤膜的结构与性能

将不同量Ag₃PO₄均匀地分散在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中, 利用相转化法制备了改性PVDF膜, 通过扫描电镜(SEM)、接触角测定、过滤实验和污染性测试等研究了其微结构、分离性和耐污染性等, 并考察了膜污染后的清洗效果。结果表明, 添加Ag₃PO₄ 的PVDF膜具有不同的微结构与性能, 当添加1% 的Ag₃PO₄时, 膜皮层变薄、微孔数增多, 并呈现出最优化的水通量、亲水性、力学性、抗污染能力和截留率等。采用太阳光-水清洗能使改性膜的通量恢复率达到85%以上。     

磷酸钠水溶液中氧化还原循环制备三维银电极还原CO2生成CO

通过氧化还原循环制备了具有三维表面的纳米银电极（3D-Ag）。采用X射线衍射（XRD），场发射扫描电子显微镜（FE-SEM），高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和双电位阶跃等方法研究了电极的结构和性能。制备的3D-Ag电极表面均匀分布了（100）和（111）晶面暴露的纳米Ag颗粒，颗粒直径为30～150 nm。通过CO₂的电催化还原实验考察了电极的催化活性和寿命，结果显示，相比未改性Ag片，改性3D-Ag电极具有更高的活性、选择性和稳定性。此外，3D-Ag电极在3组连续的2 h电还原CO₂实验中能保持较高活性，而未改性Ag电极随时间逐渐失去活性。3D-Ag电极表现出的高活性可归因于Ag纳米颗粒有利于*COOH的稳定化和吸附态还原中间体*CO的脱附。     

Z型Ag2CO3/BiOCl异质结光催化剂的制备及其可见光催化机理分析

通过溶剂热法制备BiOCl纳米片,共沉淀法制备Ag2 CO3和复合催化剂Ag2 CO3/BiOCl,研究各材料可见光催化降解罗丹明B的效果,确定Ag2 CO3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Ag2 CO3与BiOCl的质量比为50％时,Ag2 CO3/BiOCl异...     

Ag/g-C3N4光催剂的构建及降解7-氨基头孢烷酸机理

研究了Ag/g-C₃N₄光催化剂的制备及降解7-氨基头孢烷酸的性能和机理。通过贵金属表面沉积法制备 Ag/g-C₃N₄光催化剂,利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究催化剂的形貌和微观结构,通过X光射线能谱（XRD）研究催化剂的晶体结构,采用红外光谱（FTIR）研究催化剂的表面化学官能团,紫外可见光谱（UV-vis）研究催化剂的能带结构和光学性质,通过光催化降解7-氨基头孢烷酸评价Ag/g-C₃N₄的催化性能。结果表明,本研究制备得到了高纯度和高催化性能的Ag/g-C₃N₄光催化剂,与单体g-C₃N₄相比,Ag/g-C₃N₄的吸光性能得到了明显提升,光生电子-空穴的分离和传输性能得到了增强。可见光照射120min时,7%-Ag/g-C₃N₄对7-ACA的降解效率约为78.55%,是单体g-C₃N₄降解效率的1.38倍。本研究为拓宽g-C₃N₄基催化剂在光催化领域的应用提供了崭新的研究思路。     

The effect of hydrogen on the selective catalytic reduction of NO in excess oxygen over Ag/Al2O3

The selective catalytic reduction (SCR) of nitrogen oxides (NO_x) by propane in the presence of H₂ on sol–gel prepared Ag/Al₂O₃ catalysts (0.5–5 wt.% Ag) was investigated. It was confirmed that hydrocarbon-assisted SCR of NO_x is remarkably enhanced by co-feeding hydrogen to a lean exhaust gas mixture (λ>1), attaining considerable activity within a wide temperature window (470–825 K). The samples had marginal activity at 575 K without co-fed H₂, but achieved up to 60% NO_x conversion in the presence of H₂ at a space velocity of 30,000 h⁻¹. NO₂ as NO_x feed component is not converted to N₂ by C₃H₈ to a substantial extent under lean conditions. This points to an activation route of NO through direct conversion to adsorbed nitrite/nitrate or to a dissociation of NO over Ag⁰, formed through short-term reduction by H₂. The nature of Ag species was characterized by X-ray diffraction, temperature-programmed reduction, pulse thermoanalytical measurements, electron microscopy and FTIR spectroscopy. It could be shown that Ag₂O nano-sized clusters are predominantly present on all samples, whereas formation of silver aluminate could not be confirmed. Nano-sized Ag₂O clusters can reversibly be reduced/reoxidized by H₂. A silver loading higher than 2 wt.% leads to a part of Ag₂O particles, which are thermally decomposed during calcination at 800 K or higher. The catalytic role of this metallic silver is still unclear. Formal kinetic analysis of catalytic data revealed that the activation energy of the overall reaction is significantly lowered in the presence of H₂. The presence of water does not change the activation energy. It is concluded that hydrogen reduces the nano-sized Ag₂O clusters to Ag⁰ on a short-term scale. Zero-valent silver promotes a dissociation pathway of NO_x conversion. The fact that more oxidized ad-species (nitrite/nitrate) are observed in the presence of H₂ is attributed to a dissociative activation of gas-phase oxygen on Ag⁰.