ZnO復(fù)合材料及Ag-AgCl-g-C3N4的制備與其光催化性能研究.pdf

1、當(dāng)今世界資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)破壞等問題撲面而來，如何在發(fā)展的同時(shí)保護(hù)好我們的家園成為了全球性的課題。低成本、可持續(xù)利用、無二次污染的光催化技術(shù)的興起，為環(huán)境污染和生態(tài)破壞等問題的解決提供了良好的發(fā)展方向。光催化技術(shù)的關(guān)鍵是尋找一種制備簡(jiǎn)單、成本低廉、可見光利用率高、光催化活性高的催化劑。ZnO和Ag/AgCl復(fù)合不同載體的新型催化劑具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以氧化石墨烯和石墨相氮化碳為載體對(duì)ZnO與Ag/AgCl進(jìn)行改性，制備了一批具

2、有較大的比表面積和獨(dú)特的形貌結(jié)構(gòu)的高性能光催化劑。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以氧化石墨烯為載體通過溶劑熱法制備了ZnO/GO，Ag/ZnO/GO光催化材料，并對(duì)材料的光譜性質(zhì)以及形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過TEM圖片可知，復(fù)合材料中ZnO和金屬Ag納米顆粒較均勻地負(fù)載在GO片層上，減少了納米粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象。Ag含量為4％的Ag/ZnO/GO復(fù)合材料對(duì)可見光有較好的響應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)135min和180min內(nèi)對(duì)MO和RhB的完全降解。通

3、過重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，證明了復(fù)合材料具有較好的穩(wěn)定性和重復(fù)使用能力。通過對(duì)反應(yīng)過程機(jī)理研究證明·O2-和·OH具有關(guān)鍵性作用。⑵利用簡(jiǎn)單的超聲方法將多孔g-C3N4剝離得到二維納米層狀g-C3N4，然后通過溶劑熱方法分別得到了ZnO/g-C3N4和Ag/ZnO/g-C3N4復(fù)合材料。采用XRD結(jié)合XPS、紅外及熒光譜圖對(duì)材料的元素組成進(jìn)行了分析，通過TEM圖片確定了材料形貌結(jié)構(gòu)。g-C3N4有利于提升材料的比表面積以及穩(wěn)定性。光催化測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)

4、Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的時(shí)候光催化效率最高，可見光下60min和110min內(nèi)就可以分別實(shí)現(xiàn)對(duì)MO和RhB的完全降解，同時(shí)光穩(wěn)定性和重復(fù)使用性能較好。對(duì)反應(yīng)過程機(jī)理進(jìn)行研究，結(jié)果顯示降解過程中·O2-和·OH起主要作用。⑶以制備的二維納米層狀g-C3N4為載體，通過溶劑熱方法制備了一系列CNAAC等離子體復(fù)合光催化劑。通過對(duì)材料的XRD、XPS、紅外等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到與理論一致的元素組成。TEM圖片顯示CNAAC中Ag/AgCl粒徑大約為