玻璃基Ag/AgCl复合材料制备及其可见光催化性能研究

发布时间：2021-02-01 06:43

　　玻璃广泛应用于人们的日常生活,干净透明的玻璃给人们提供开阔的视野,但沾染细菌的玻璃则危害人们的健康。Ag/AgCl光催化剂表现出可见光响应、光催化活性高效等特点,引起人们强烈的研究兴趣。在以往的研究中,Ag/AgCl主要通过两步法制得,且其以粉末形式应用,而应用玻璃负载Ag/AgCl的方法鲜有报道。为促进玻璃基Ag/AgCl复合材料的开发应用,论文通过水热法和离子交换法成功在玻璃基体表面一步负载Ag/AgCl,制备三种玻璃基Ag/AgCl复合材料,并研究其可见光催化性能,具体研究结果如下:1、首次将多孔TiO₂镀膜玻璃作为基体应用于负载Ag/AgCl,采用水热法一步合成多孔TiO₂镀膜玻璃基Ag/AgCl复合材料。Ag/AgCl呈多面体状和类球状,尺寸为70-160 nm。甲基橙降解试验结果表明,复合材料显示较弱的可见光催化活性,光照120 min后甲基橙的降解率仅为8.5%。2、首次将高硼硅多孔玻璃作为基体应用于负载Ag/AgCl,通过水热法一步合成高硼硅多孔玻璃基Ag/AgCl复合材料。与多孔TiO₂镀膜玻璃基Ag/... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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半导体的光激发原理图

可见光[27,28]。钙钛矿型化合物钙钛矿是以 CaTiO3为代表的物质，理想条件下该类物质隶 1-2。该结构 A 位置的 Ca2+及 O2-一起形成面心立方堆积，CO2-位于面心位置，B 位置的 Ti4+位于体心位置。Ca2+、Ti4+和是 12、6 和 6。Ti4+位于八面体间隙的 1/4，钛氧八面体之间锥形结构。该结构中仅当 A 位置上存在的阳离子（Ca2+）和者比其稍大，并且 B 离子（Ti4+）的配位数是 6 时才是稳定型的物质作为催化剂时，只有在高温时，结构畸变较小。光料物质的吸附量由 B 离子的位置决定。钙钛矿结构中氧的不温度条件下其催化活性的大小。其中，晶体内的氧原子在高导作用，而附着于晶体表面的氧原子则在低温下有着很大的

获得高活性面的纳米材料是一个重大挑战。研究学者开展大量实验，尝试采用不同的方法来制备具有高活性面的半导体光催化剂，并取得一定的研究成果。Huang 等[46]在不加入保护剂的情况下，采用化学氧化法，把 NaClO2作为氧化剂，成功制备立方块状 Ag/AgCl 以及凹面立方块状 Ag/AgCl（如图 1-3 所示）。该凹面的立方状 Ag/AgCl，不但在制氧方面展示出更好的优势，而且能更加高效地催化分解甲基橙溶液。他们课题组通过理论计算的方法[47]，研究 AgX 不同晶面对其光催化活性的影响。研究表明，具备{111}晶面的 AgX 表现出更优越的光催化活性。原因如下：1）在{111}晶面，Ag 的含量更高，而 Ag 原子的悬空键会促使禁带宽度降低；2）表面吸附 Cl 会降低氧化电势，进而更加有益于提升光催化性能。调控 AgC1 晶体形貌，并研究其生长过程中的动力学过程，探讨不同晶面的电子结构以及表面吸附作用，对提升 Ag/AgCl 的光催化性能具有异常重要的影响。


本文编号：3012355