金属离子改性溴化银可见光催化剂的研究

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以硝酸银、溴化钠为主要原料,采用静态扩散-离子交换法制备纳米溴化银,考察了反应物混合方式及浓度、滴加反应时间对纳米溴化银粒径的影响。实验结果表明,所制备的纳米溴化银为面心立方结构,粒径为52.0~70.0 nm,其比表面积是普通溴化银比表面积的5.8倍,光催化降解甲基橙实验结果表明,纳米溴化银的光催化活性是普通溴化银的4.5倍,且具有与普通溴化银相近的光催化稳定性。采用丙烯酸型高吸水树脂(SAP)为模板剂,通过原位离子交换法制备出纳米AgBr/SAP复合微粒,并采用Fe3+与SAP分子链上-COOH的H交换,与AgBr/SAP进行复合,得到Fe3+改性的Fe3+/AgBr/SAP催化剂。利用XRD、XPS、SEM、UV-vis DRS、元素分布和PL等表征手段对Fe3+/AgBr/SAP进行表征。结果表明,AgBr/SAP表面的微量Fe3+可使复合微粒对可见光的吸收和电子-空穴的分离效率均有明显的提高。光催化活性实验结果表明,Fe3+修饰AgBr/SAP后,其光催化活性及稳定性均显著提高。通过溶胶-凝胶法、低温水浴以及原位沉淀法制备得到AgBr/TiO2复合材料,然后通过溶剂挥发法制备得到PVC/AgBr/TiO2复合材料,经过热处理后得到CPVC/AgBr/TiO2 复合材料。利用 XRD、XPS、SEM、TEM、BET、UV-vis DRS、EIS和PL等表征手段对AgBr/TiO2及CPVC/AgBr/TiO2进行表征分析。结果表明,复合材料中的溴化银为面心立方结构,二氧化钛为锐钛矿相。AgBr/TiO2及CPVC/AgBr/TiO2复合材料对可见光的吸收和电子空穴的分离效率比纯二氧化钛和溴化银都有显著提高。光催化活性实验结果表明,AgBr/TiO2光催化活性纯TiO2的6.6倍,CPVC/AgBr/TiO2复合材料的光催化活性是纯TiO2的13倍,并且具有良好的光催化稳定性。另外,对复合材料的光催化活性中心也进行了探讨。
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