氰胺銀系復(fù)合材料的制備及可見(jiàn)光催化性能研究.pdf

1、環(huán)境污染和能源短缺成為阻礙人類(lèi)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的兩大難題，光催化作為一種理想的環(huán)境污染治理技術(shù)和潔凈能源生產(chǎn)技術(shù)，有望成為人們解決環(huán)境污染和能源短缺問(wèn)題的有效途徑。一些寬帶隙的半導(dǎo)體材料，雖然具有較高的光催化活性，但由于對(duì)太陽(yáng)能利用率低而受到應(yīng)用限制。探索新型、高效的可見(jiàn)光催化材料，提高太陽(yáng)能利用率，揭示光催化過(guò)程的本質(zhì)，依然是當(dāng)前光催化科學(xué)研究的焦點(diǎn)和核心問(wèn)題。在新型的可見(jiàn)光催化材料中，銀的化合物由于表現(xiàn)出較高的可見(jiàn)光催化活性，越來(lái)越受到

2、學(xué)者們的重視。氰胺銀結(jié)構(gòu)理論上具有良好的可見(jiàn)光響應(yīng)和可見(jiàn)光催化活性。
　　以AgNO3和H2NCN為前驅(qū)體，采用化學(xué)沉淀法制備了Ag2NCN晶體?？刂艫g+和NH3的比例，改變Ag2NCN晶體的形貌和晶粒尺寸。以亞甲基藍(lán)為降解對(duì)象，探討了Ag2NCN晶體的形貌和晶粒尺寸對(duì)于可見(jiàn)光催化降解性能影響。
　　在TiO2懸浮液中，化學(xué)沉淀Ag2NCN晶體，制備了TiO2/Ag2NCN復(fù)合光催化劑。應(yīng)用X-射線(xiàn)衍射(XRD)、掃描電鏡

3、(SEM)、紅外光譜(FT-IR)和紫外-可見(jiàn)(UV-Vis)吸收光譜對(duì)復(fù)合光催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明，銳鈦礦相TiO2納米顆粒沉積在A(yíng)g2NCN表面形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，二者間以弱的物理作用力結(jié)合。TiO2的摻雜使得復(fù)合顆粒的UV-Vis光譜發(fā)生紅移，帶隙變窄。以亞甲基藍(lán)(MB)為光催化降解對(duì)象，研究了TiO2/Ag2NCN復(fù)合顆粒的可見(jiàn)光催化活性。與單一Ag2NCN相比，復(fù)合顆粒表現(xiàn)出增強(qiáng)的光催化性能。對(duì)于光催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及光催

4、化機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　利用表面氧化還原反應(yīng)，在A(yíng)g2NCN表面沉積單質(zhì)銀，得到Ag/Ag2NCN復(fù)合顆粒。應(yīng)用X-射線(xiàn)衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FT-IR)和紫外-可見(jiàn)(UV-Vis)吸收光譜對(duì)復(fù)合光催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明，改變AgNO3的加入量，可以調(diào)控表面沉積銀的質(zhì)量。表面沉積單質(zhì)銀，Ag/Ag2NCN顆粒最大吸收峰藍(lán)移，禁帶寬度變窄。以亞甲基藍(lán)為光催化對(duì)象，Ag/Ag2NCN表現(xiàn)出增強(qiáng)的光催化性