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1、FacileSubsequentlyLight-InducedRoutetoHighlyEfficientandStableSunlight-DrivenAg?AgBrPlasmonicPhotocatalyst介紹1.TiO2(紫外光)的優(yōu)缺點:穩(wěn)定性,無毒性,和廉價;太陽能利用效率低提高其性質(zhì)的方法:貴金屬沉積,復合半導體,離子摻雜,染料敏化等方法2.鹵化銀的優(yōu)點:良好的感光度(1)溴化銀/Y型分子篩特點:高效,不穩(wěn)定(2)Ag-AgBr或Ag-AgCl特點:在可見光下光催化活性高,穩(wěn)定性好,但是其制造方法步驟多而且耗時,生
2、產(chǎn)的銀納米顆粒大而且多分散性,嚴重削弱了銀納米顆粒在可見光區(qū)的SPR(等離子體共振)新方法制備Ag-AgBr光催化劑機理:在有十六烷基三甲基溴化銨(CTAB),硝酸銀以及氨水的存在下,通過簡單地水熱反應(yīng)制得溴化銀微球。將此溴化銀微球放在陽光下,微球體表面上的銀離子被還原,大量的銀納米顆粒在溴化銀微球表面產(chǎn)生fouradvantages(1)TheAg?AgBrphotocatalystisobtainedbyaone-pothydrothermalprocessandsubsequentsunlight-inducedforma
3、tionofAgnanoparticles(2)Thesunlightisusedasthelightsourcetodecomposetheorganicdye(3)Theas-preparedAg?AgBrphotocatalystdisplaysperfectphotocatalyticactivityunderdirectsunlightirradiation(4)TheobtainedphotocatalystisverystableduetotheSPRofthesilvernanoparticlesproduced
4、onthesurfaceofAgBrExperimentalSectionMaterialsTheSynthesisofAg?AgBrPhotocatalystCharacterizationThePhotodegradationofMODyeMaterialsAgNO3(化學純),NH3·H2O,CTAB,MO(甲基橙)TheSynthesisofAg?AgBrPhotocatalystThePreparationofAgBr將AgNO3(0.105g)溶解于30ml去離子水中,然后向此溶液中加入0.6克CTAB。劇烈攪拌十分
5、鐘。向溶液中加入9ml28%的NH3·H2O,得到淺黃色混合物。將此混合物轉(zhuǎn)移至裝有75ml聚四氟乙烯的不銹鋼高壓釜中,在120℃保持8h,得淺黃色沉淀。將沉淀冷卻至室溫,再用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次。ThePreparationofAg?AgBr將得到的溴化銀分散于去離子水中,并在陽光下照射2h。當顏色變?yōu)榛疑珪r,Ag?AgBr光催化劑制備成功。收集光催化劑并在60℃下干燥12hCharacterization所制備的光催化劑利用以下方式進行表征:掃描電子顯微鏡(SEM,日立S-4800),X-射線衍射(XRD),X-射線光電子
6、能譜(XPS),室溫紫外-可見漫反射光譜(UV-2450,日本島津)ThePhotodegradationofMODye在直射陽光(光照強度大約50000勒克斯)下,20mg催化劑分散于20mlMO(10mg/L)染料溶液中。用紫外可見光譜監(jiān)測降解的結(jié)果,即用U-3010分光光度計測定溶液中MO的濃度。ResultandDiscussion掃描電子顯微鏡X-射線衍射(XRD)和X-射線光電子能譜(XPS)紫外-可見漫反射光譜Ag?AgBr光催化劑的高催化活性的產(chǎn)生機制:1SPR使此光催化劑有高催化活性,而表面電子的集體振蕩產(chǎn)生S
7、PR。2銀納米顆粒的優(yōu)異的導電性可以提高電子的轉(zhuǎn)移速度。從而提高了界面電荷轉(zhuǎn)移并且有效地阻止電子-空穴對的復合。3在AgBr上產(chǎn)生的空穴能使Br-氧化成Br,并且Br可以使MO染料分子氧化。在Ag納米顆粒上產(chǎn)生的空穴能使MO染料分子直接氧化。4Ag+與MO染料分子中的氮原子絡(luò)合會使光催化劑活性提高,MO染料降解速度加快當一種物質(zhì)結(jié)合了銀納米顆粒,溴化銀,和Ag+與氮原子的絡(luò)合物的性質(zhì)時,光催化速率大大提高。穩(wěn)定性Ag?AgBr光催化劑穩(wěn)定性的產(chǎn)生機理:由于銀納米顆粒的優(yōu)異的導電性,電子可被迅速轉(zhuǎn)移并且盡可能遠離AgBr而不是被A
8、gBr中的Ag+困住。然后這些電子去使MO分子減少,或者被O2或光催化劑表面的H2O困住,或者在溶液中形成(O2)-,O(2-.)和其他的活性氧種類。這些活性氧物質(zhì)會促進MO染料的降解。電子的這些行動不僅阻止了空穴和電子的重組,還避免被Ag+抓獲。因此,催化劑活