银基光催化剂的制备及降解2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚机理研究

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随着工业化进程的加快,环境问题日益突出,本文采用光催化技术解决染料废水污染问题。磷酸银(Ag3PO4)是一种新型、高效的可见光催化剂,带隙约为2.4 e V,量子效率可达到90%,成为目前光催化的研究热点。Ag3PO4稳定性差的缺点严重制约了它的光催化活性,因此,本文着重对Ag3PO4进行改性来提高其稳定性和光催化活性。主要研究工作如下:1、通过原位沉淀法,成功地构建了含有氧空位且可响应可见光的Z型Ag3PO4/Ag I光催化剂,相比于纯Ag3PO4和Ag I,复合材料对2-氨基-4乙酰氨基苯甲醚(AMA)降解性能有显著的提高。Ag3PO4/Ag I(1:5)在可见光照射下表现出最好的光催化性能,在光照60min后能将AMA完全去除。复合材料在连续5次循环后,Ag3PO4/Ag I(1:5)光催化活性没有明显的降低,自由基捕获实验表明超氧自由基和空穴在催化氧化有机物过程中起到了主要作用。2、通过煅烧法、水热法和原位沉淀法三步法成功地将石墨氮化碳和二硫化钼同时掺入Ag3PO4。结果发现,Ag3PO4/g-C3N4@Mo S2-8具有最佳的光催化活性,Mo S2的负载量增加到8mg时,光催化效果达到最佳,之后随着投加量的逐渐增加,光催化效果逐渐减弱。这是由于过多的Mo S2会锚定在石墨氮化碳表面,会阻止基底半导体对光的吸收。经过5次循环利用后,降解效率仅降低了31.3%,说明Ag3PO4/g-C3N4@Mo S2材料具有良好的稳定性,并且能被多次循环使用。
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