ZnO及其光催化性能、机理.pdf

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1、第31卷第l0期无机化学学报Vol_31No．102015年l0月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY1971—1980微波水热两步法合成高可见光响应Ag~S／ZnO及其光催化性能、机理陈熙1,2李莉I1，2，3张文治z宋强z李奕萱(齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，齐齐哈尔161006)(齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，齐齐哈尔161006)f黑龙江省高校精细化工重点实验室，齐齐哈尔161006)摘要：在不同的制备条件下，通过微波水热两步法获得了一系列Ag2S／ZnO光催化剂，采用x射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、

2、紫外一可见漫反射吸收光谱(uv—Vis／DRS)、扫描电子显微镜(SEM)和N：吸附一脱附等测试手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明，产物以六方纤锌矿ZnO为主，其晶型结构并未随着反应温度和Ag2s物质的量的增加而改变。AgS的引入显著增强了光催化剂在可见光区的吸收．使吸收边带发生红移．同时抑制了ZnO(001)~面的生长。另外．所得产物的形貌随着Ag2S物质的量的增加从爆米花状转变为少量的柱体颗粒，且BET比表面积经过复合后明显减小。以罗丹明B为目标降解物，研究并比较了一系列Ag2S／ZnO光催化剂对罗丹明B的光降解性能。结果表明，n／n，=1：10时，光催化

3、剂在紫外光、可见光和模拟日光的照射下具有最好的光催化效果．优于目前应用最广泛的市售P25。另外，所制备的光催化材料Ag，S／ZnO经4次循环使用后．其降解效率没有明显下降，表明该催化材料具有一定的光催化稳定性。经捕获实验研究发现，在Ag2S／ZnO的光催化反应中空穴起主要作用．并根据绝对电负性估算了复合材料AgS／ZnO的能带位置，据此提出了可能的光催化反应机理。关键词：微波水热法；Ag2S／ZnO；可见光响应；光催化；罗丹明B中图分类号：0643．36文献标识码：A文章编号：1001．4861(2015)10—1971—10DOI：10．11862／CJIC-20

4、15．269Ph0tOcatalyticPerformanceandPhotolysisMechanismofAgzS／ZnOwithVisible-LightResponsePreparedbyMicrowaveHydrothermalTwo-StepMethodCHENXi。LILi，。ZHANGWen—ZhiSONGQiangLIYi—Xuan(’CollegeofMaterialsScienceandEngineering,QiqiharUniversity,Qiqihar,Heilong#iang161006，China)(Collegeofchemist

5、ryandchemicalengineering,QiqiharUniversity,Qiqihar,Heilon~iang161006，China)(CollegeHeilon~angProvinceKeyLaboratoryFineChemicals，Qiqihar,Heilongfiang161006，China)Abstract：Underdifferentsyntheticcondition，theAg2S／ZnOphotocatalystwithvisible—lightresponsewaspreparedbymicrowavehydrothermal

6、two—stepmethod．Thephasestructures，physicochemicalpropertiesandmorphologieswerewell-characterizedviaX—raydiffraction(XRD)，X—rayphotoelectronspectroscopy(XPS)，UV-visdiffusereflectanceabsorption(UV-Vis／DRS)，Scanningelectronmicroscopy(SEM)andN2adsorption—desorptiontests．Resultsindicatethat

7、thesyntheticproductismainlyhexagonalwurtziteZnO，ofwhichphasestructurehasbeenchangedwiththetemperatureofreactionandthe／／"AgS／nzoincreased．ThepresenceofAg2S：enhancesthelightabsorptionofthephotocatalystunderthevisible—lightregion，redshifiingtheabsorptionband，收稿日期：2015．01—3O。收修改稿日期：2015．