新型可見光驅動Ag、AgBr負載催化劑的制備及性質研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境污染和能源危機日趨嚴重，環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展已成為人類關注的重要課題。利用半導體光催化技術降解污染物及分解水制氫是近三十多年發(fā)展起來的新興研究領域，因具有高效、廉價并且環(huán)境友好的特點，受到了廣泛的關注。但大部分傳統(tǒng)光催化劑具有太陽能利用率低、電子-空穴容易復合等缺點，因此，發(fā)展新型的可見光響應催化劑以提高光催化效率具有重要意義。本論文分別合成了Ag/AgBr/MoO3、 Ag/MoO3和Ag2MoO4/AgBr三種不同的可見

2、光響應光催化劑，并對其光催化性質進行了研究。
　　論文具體內容概述如下:
　　1、Ag/AgBr/MoO3的制備及光催化性質研究
　　采用簡單的水熱法和室溫沉淀法制備了一系列不同Ag/AgBr含量的Ag/AgBr/MoO3復合光催化劑。通過X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、高分辨透射電鏡（HRTEM）、紫外-可見漫反射光譜(UV-vis DRS)和比表面測試儀(BET)等對樣品進行了

3、詳細的表征。在可見光照射下，研究了合成產物光催化降解羅丹明B的性能，考察了Ag/AgBr復合量、催化劑表面性能及反應過程中活性自由基等對光催化活性的影響，初步探討了可能的光催化降解機理。實驗結果表明:當Ag與Mo的摩爾比為0.7時，光催化活性最高，在可見光下照射15min后對羅丹明B的降解率可達98.5％，且明顯優(yōu)于純MoO3。經過分析，復合樣品的帶隙能明顯降低，并且具有更大的比表面積和孔徑，這為反應提供了更高的可見光利用率和更多的活性

4、位點，另外，活性自由基捕獲實驗結果表明，在光催化反應過程中，光生空穴和·O2-共同起作用。根據以上實驗結果，模擬植物光合作用的Z-scheme機理被提出，在Ag的作用下，光生電子和空穴得到了有效的分離，因此，光催化活性顯著增強。經過三次循環(huán)使用后，催化活性無明顯降低，表明該復合催化劑穩(wěn)定性良好。
　　2、Ag/MoO3納米帶的制備及其催化性能研究
　　采用無模板水熱法成功地合成了MoO3納米帶(nanobelts，NB)，并

5、通過原位光還原法在其表面沉積Ag納米顆粒(nanoparticles，NPs)，制得Ag/MoO3復合催化劑。采用X射線粉末衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、紫外-可見漫反射光譜(UV-vis DRS)等對產物進行了表征。由電鏡照片可以看出，立方相Ag納米顆粒很好的分散于正交相α-MoO3納米帶的表面。選擇對硝基苯酚在NaBH4作用下還原生成對氨基苯酚作為模型反應，研究了

6、Ag/MoO3復合材料的催化活性，并考察了硼氫化鈉濃度和催化劑用量等對反應速率的影響。結果表明，摩爾比Ag/Mo為5.0％的樣品催化活性最高;進一步實驗發(fā)現，Ag/MoO3復合材料對次甲基藍具有較強的吸附能力，另外，在太陽光照射下對羅丹明B具有較高的光催化降解活性。
　　3、Ag2MoO4/AgBr的制備及性質研究
　　通過簡單的離子交換-水熱法制備了Ag2MoO4/AgBr復合納米顆粒，通過X射線粉末衍射(XRD)、掃描電