表面等離子體材料光催化降解亞甲基藍(lán).pdf

1、光催化法由于反應(yīng)條件溫和易控制,能高效降解有機(jī)污染物,產(chǎn)物不造成二次污染等突出優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)廢水處理上有重大應(yīng)用意義。大多數(shù)光催化方法使用氙燈或高壓燈為代表的光源,二氧化鈦為代表的光催化材料。傳統(tǒng)的光源存在光能利用率低、能量損耗大等問題。而二氧化鈦為代表的傳統(tǒng)光催化材料由于禁帶寬、量子利用率低,也大大限制了光催化法應(yīng)用范圍。一種新型的、安全的、高效的可供選擇的光源是激光。由于激光是相干、單色、高度定向的光源,與寬頻譜的光源相比較,入射光子

2、可以被更有效地吸收,提高光降解速率。在光催化材料方面,近年來以銀/鹵化銀為代表的新型表面等離子體材料由于能夠極大提高體系的光催化性能,成為光催化材料的研究熱點(diǎn)。本文利用半導(dǎo)體激光二極管為光源,以納米Ag/AgCl和Ag/TiO2為催化劑,對工業(yè)廢水的典型有機(jī)污染物亞甲基藍(lán)(MB)進(jìn)行光催化降解研究,進(jìn)而為激光催化降解有機(jī)廢水提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　本文采用共沉淀法制備了Ag/AgCl和Ag/TiO2表面等離子體光催化材料;利用掃

3、描電子顯微鏡對材料進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)均為納米顆粒;通過降解亞甲基藍(lán)溶液對兩者進(jìn)行光催化性能進(jìn)行測試,表明Ag/AgCl和Ag/TiO2在可見光下均有良好的催化活性,Ag/AgCl催化性能更佳。
　　為研究 Ag/AgCl在可見光區(qū)域?qū)?MB降解脫色效果的影響,分別對光照時(shí)間、光源種類、光照強(qiáng)度、MB自身濃度、Ag/AgCl催化劑濃度、溶液初始 pH等因素進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在波長為443nm,輸出功率為1.15W的連續(xù)激光照射下,反

4、應(yīng)時(shí)間10min時(shí),Ag/AgCl催化劑能將MB完全脫色,并且降解率達(dá)90.82％。多次循環(huán)使用后,催化劑依然表現(xiàn)出高效、穩(wěn)定的特性。
　　最后,論文采用共沉淀法,實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)前驅(qū)體硝酸銀的濃度變化(0.1-0.6mol/L)和表面活性劑聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的用量來實(shí)現(xiàn)對Ag/AgCl材料的形貌控制。電子掃描顯微鏡表征發(fā)現(xiàn),催化劑粒徑大小不一,加入表面活性劑的粒子粒徑變小,形貌均一,前驅(qū)體濃度為0.4mol/L時(shí)制得的催化