Ag@AgCl复合物的制备及其催化性能的研究

发布时间：2017-12-20 22:15

  本文关键词：Ag@AgCl复合物的制备及其催化性能的研究　出处：《西华师范大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着科学技术的迅速发展和工业化进程的加快,诸如空气污染、土壤污染以及水系统污染等环境污染问题已经变得越来越糟糕并且对人类的生存环境造成了严重的威胁。光催化技术作为一种绿色、高效的方法在环境净化和废水处理等方面已经显现出了巨大的优势。与传统的半导体光催化剂TiO_2相比,Ag@AgCl作为一种可见光响应型的等离子体光催化剂可以通过利用可见光来实现对废水中有机污染物的高效降解,在近年来已成为研究的热点。同时,Ag@AgCl复合物光催化剂的活性与它自身的形貌、尺寸以及其表面的Ag纳米颗粒密切相关。因此,能够开发出一种简单、绿色的方法来制备出具有高催化活性和稳定性的复合物便成为了研究的重点。在本论文中,设计了不同的Ag@AgCl的合成方法,并研究了不同形貌和尺寸的Ag@AgCl对光催化活性的影响情况,主要研究内容如下:1.通过简单的一锅水热法制备出了具有双功能的树枝状Ag@AgCl复合物,以甲基橙(MO)和4-硝基苯酚(4-NP)为污染物模型,研究了其光催化剂活性和稳定性。研究结果表明它在可见光照射下表现出很高的光催化活性和稳定性。并进一步研究了其光催化机理,发现光催化过程存在的活性物种有h~+和·OH和·O_2~ ,而O_2~ 是主要的活性物种。此外,还发现所制备的树枝状Ag@AgCl在硼氢化钠的存在下对于催化还原甲基橙、4-硝基苯酚和刚果红也表现出超高的催化性能。所制备的这种Ag@AgCl复合物所具有的催化氧化和催化还原的双重功能使得它的应用范围更加广泛。2.使用生物辅助法合成了八瓣和六瓣花状的Ag@AgCl微米结构。通过一系列的控制实验,发现氨基酸的用量,反应时间以及反应体系中氨基酸和硝酸银的相对用量是影响八瓣和六瓣花状的Ag@AgCl微米结构形成的关键所在。此外,还研究了花状结构的生长过程并提出了可能的形成机理。八瓣花状Ag@AgCl微米结构是由立方晶种沿着(111)晶面优先生长形成的,而六瓣花状是由立方晶种沿着(100)方向优先生长形成的。进行的光催化活性的测定实验表明合成的大尺寸的Ag@AgCl微米结构的光催化活性并不是很理想。3.通过L-组氨酸调控合成了具有很高的光催化活性的Ag@AgCl纳米颗粒。通过改变反应体系中L-组氨酸的用量可以得到不同尺寸的Ag@AgCl复合物,光催化活性的实验表明,反应体系中L-组氨酸的加入量不同,得到的催化剂的活性也相差很大,其中,L-组氨酸的加入量为200 mg时得到的催化剂活性最高。而且,该催化剂稳定性好,在经过六次循环试验后,其活性基本没有发生改变。此外,光催化机理试验表明,在光催化过程中起作用的活性物种是·O_2~ 和h~+。
【学位授予单位】：西华师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;O644.1

【参考文献】

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本文编号：1313602