ZnAlCe LDHs的制备及光催化性能研究.pdf

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1、2014年3月Ag／ZnAICeLDHs的制备及光催化性能研究169Ag／ZnA1CeLDHs的制备及光催化性能研究吴娜张卫国陈琳(南昌航空大学环境与化学工程学院江西省持久性污染物控制与资源循环利用重点实验室，江西南昌330063)摘要：通过共沉淀和光化学还原法制备纳米Ag负载ZnA1CeLDHs。通过XRD，SEM，EDS，N吸附脱附，紫外漫反射和电化学等技术分别表征了所制得的样品的结构，表面积，形貌，光响应和电化学性能。ZnA1CeLDHs和纳米Ag的复可向光催化反应过程中引入一些Ag的性质，如优异的电导率和可控性。与纯ZnA1CeLDHs相比，Ag／ZnAICeLDHs降解罗

2、丹明B(RhB)的效率显著提高，这可归因于对染料的强吸附性、拓宽的光响应范围、费米能级的负移、光生电子高的迁移率，这能有效抑制电子一空穴对的复合。关键词：纳米AgZnAICeLDHs负载电荷分离光催化性能1引言一金属类型。电化学和光化学拍实验已证实贵金染料已广泛应用于纺织业、化妆品、皮草和食品等属纳米颗粒从适当的给体上较容易地接受电子而呈现工业领域。然而，许多有机染料对微生物有毒害作用，出优异的氧化还原活性。如将金属颗粒引入到带电荷甚至对人类有伤害，因此染料的去除技术研究有重要半导体纳米结构中，其能平衡费米一能级。这样电子意义¨I3J。很多的物理化学方法例如吸附、絮凝、沉转移能大大

3、提高光生电子和空穴的分离并且提高光催淀、过滤和化学氧化已经应用于染料的去除。在这些化效率，已被如核壳复合簇Ag@Ti0哇圳，Ag／ZnO纳米方法中，吸附和光催化是两种广泛用于去除水中有机颗粒圳，介孔纳米复合物Au／TiO~驯和P【一TiO2纳米染料的方法J。线证实。然而，目前少见报道关于合成Ag和三元层状双金属氢氧化物(LDHs)，也称水滑石类材料LDHs纳米复合物来提高光催化效率。或者阴离子粘土，在实验室和工业生产上制备合成天因此，我们主要的工作目的是(1)通过共沉淀和光然的或者混合的金属氢氧化物都很简单和廉价。LDHs还原方法两步法制备纳米Ag负载ZnAICeLDHs复合为层状

4、结构，其结构通式为：[M：。M：(OH)：]”材料；(2)在不同的条件下对复合物的结构进行表征；(A)。·yHO，其中M和M¨分别表示二价(3)复合物的光催化活性主要通过对染料的去除来进(Mg2，Fe“，Co2，Cu“，Ni¨，zn等)和三价(^J¨，行研究。最终结果显示纳米Ag负载ZnAICeLDHs复Cr3，In3，Mn¨，Ga3，Fe等)金属阳离子，分布于主合物能较容易地制备并且发现比ZnA1CeLDHs更能高体层板上，x是M¨／(M+M¨)的摩尔比值，A是效去除染料。层间的阴离子(c0；一，sO：一，NO；，F一，cl一等)，Y是所2实验部分带的结晶水的数量。层上部分二价阳

5、离子被三价阳离2．1实验试剂子取代而带正电荷，层间可交换的阴离子与层上正电本实验中所用的所有化学试剂都为分析纯并未进荷平衡，使得这一结构呈电中性。LDHs由于其高的比一步纯化。九水合硝酸铝(西陇化工股份有限公司)；表面积和其客体的阴离子交换能力在阴离子染料吸附九水合硝酸铈(西陇化工股份有限公司)；NaOH(西陇上具有良好的应用前景-131。此外，研究发现不同金化工股份有限公司)；六水合硝酸锌(西陇化工股份有属组成的LDHs能光降解有机复合物如zn，Ni，和限公司)；Na2CO3(上海化学试剂公司)；亚铁氰化钾Cr¨-2H。这是由于LDHs主体层板上金属离子的良好(上海化学试剂公司)

6、；铁氰化钾(上海化学试剂公司)；分布，这样可以允许染料分子在颗粒上的吸附以及溴化钾(上海化学试剂公司)；无水硫酸钠(上海化学试LDHs在光谱范围内有高的光吸收J。然而，为了实剂公司)；硝酸银(上海化学试剂公司)；罗丹明B(上海际应用仍需要进一步提高它们的光催化效率。试剂三厂)；无水乙醇(海振兴化工一厂)；去离子水(实迄今为止，在半导体纳米结构获得高的光催化效验室自制)。率的主要障碍之一是电荷载流子的快速复合j。除了2．2样品的制备掺杂和形成固溶半导体J，另一种可能的解决方法来2．2．1ZnAICeLDHs的制备得到复合的纳米结构包括半导体一半导体或者半导体将0．02toolZn(N

7、O3)2．6H2O、0．005toolAI170江西化工2014年第1期(NO3)3．9H2O和0．005mdce(NO3)3．9H2O一起加入照射下光降解水溶液中的罗丹明B。紫外可见光光催到5OIIll去离子水中，搅拌直至澄清溶液，然后用1．0M化装置由北京中教金源科技有限公司生产，氙灯作为NaOH溶液滴加到上述混合溶液中，直至最终pH在6．光源，能输出紫外和可见光，氙灯功率为500W，光源与0左右，然后持续搅拌30分钟，最后将混合悬浮液转移液面的距离是15cm。根