Ag-AgX-TiO2(X=Br,Cl)等離子復合納米材料的制備及應用.pdf

1、TiO2作為一種價格低廉、化學穩(wěn)定性強、無毒、可反復利用的半導體材料被研究者廣泛研究。但是，TiO2卻只能被紫外光激發(fā)產(chǎn)生電子-空穴對，進而產(chǎn)生光催化反應。在太陽光的組成成分中，紫外光僅僅占到5％左右，也就是說，當半導體的禁帶寬度較大（大于3.1eV）時，就不能有效的利用太陽能和人造的可見光源，因此TiO2半導體的量子產(chǎn)率偏低。為了克服半導體的這一弱點，發(fā)展新型可見光驅(qū)動高效光催化劑也一直是光催化研究者的研究目標。
　　近來，銀基

2、半導體光催化劑基于其表面等離子體共振效應而受到越來越多人關注，尤其是Ag/AgX(X=Cl,Br)型催化劑，因其出色的光催化能力在很多領域被廣泛應用，并且受到研究者的深入研究。我們通過一系列的制備實驗將其均勻的負載在TiO2納米纖維上，并通過控制實驗條件控制納米顆粒的大小和形貌，不僅解決了Ag/AgX的團聚問題，同時，Ag/AgX的負載也對TiO2產(chǎn)生有效的表面修飾作用。利用Ag納米顆粒的表面等離子體共振效應，Ag-AgX/TiO2的異

3、質(zhì)結結構和Ag、AgX和TiO2三者協(xié)同作用，增強了體系對可見光的吸收、加速了光生電子和空穴對的分離，極大程度增強了催化劑的催化效率。
　　在本實驗中，我們利用靜電紡絲制備的TiO2納米纖維作為模板，通過離子交換法和光致還原法合成了一系列可見光響應的Ag-AgX/TiO2（X=Br,Cl）型表面等離子共激振光催化劑。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜、紫外-可見光譜等一系列測試手段分析表征所制備的催化

4、劑的結構、形態(tài)和性能。采用實驗制備催化劑降解亞甲基藍以及苯酚的降解率衡量催化劑的實驗效果。結果表明，Ag-AgX/TiO2異質(zhì)結構的光催化劑催化效果要遠遠優(yōu)于純TiO2和Ag-AgX粉末，通過對催化機理的分析，可能的解釋是通過光致還原將AgX表面部分的Ag+還原成Ag，利用貴金屬Ag的表面等離子共激振效應以及Ag、AgX、TiO2之間的協(xié)同作用可以增強體系對可見光的吸收，同時以TiO2納米纖維為模板大大提高了催化劑體系的比表面積，促進了