磷酸银系光催化剂的制备及其性能研究i

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1、论文分类号：２学校代码：１０７０８学号：１５０８０２６垂浼蚤斜裁Ａ１ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＨＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ４ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文Ｔ＇ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ１ＩＷ磷酸银系光催化剂的制备及其性能研究．１ＨＨＦＩＩ崔梦丽ｍＬ，ＷＨｎ指导教师姓名：黄凤萍学科名ｆｃ有机化学ＩＩ綠屬■ＩＩ论文提交日期：２０１８年３月彳＿｜论文答辩曰期：２０１８年５月＿｜！■ＩＩｙｍｍｍｍａｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍａｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｉ———

2、＾—■■■■■ｈ申请理学硕士学位论文论文题目：磷酸银系光催化剂的制备及其性能研究学科门类：理学一级学科：有机化学培养单位：化学与化工学院硕士生：崔梦丽导师：黄凤萍2018年6月PrepartionofSliverPhosphateCompositesandItsPhotocatalyticPeroformanceInvestigationAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScien

3、ceMengLiCuiSupervisor:Prof.FengpingHuangMay2018磷酸银系光催化剂的制备及其性能研究摘要磷酸银（Ag3PO4）禁带宽度Eg=2.3eV，可以吸收可见光，所以在可见光照射下具有优异的光催化性能，从而引起了人们的关注。但是Ag3PO4在可见光或者紫外光的照射下会发生分解，产生银单质导致光催化率降低，限制了其在光催化降解领域的应用。因此，通过对Ag3PO4改性，提高Ag3PO4的光催化效率和稳定性。进而提高其在实际应用中的地位。先采用原位沉淀法制备出Ag3PO4，通过降解甲基橙（MO）溶液，选择出最优制备工艺。再采用原位沉淀法分别与水热法表面修

4、饰后的纳米棒状TiO2，纳米针状ZnO进行复合，制备了纳米棒状Ag3PO4/TiO2和纳米针状Ag3PO4/ZnO复合材料。探究其对甲基橙、苯酚等溶液的降解效率影响，对其可能的光催化机理进行了研究。为了进一步调控Ag3PO4的尺寸大小，提高纳米Ag3PO4的稳定性和光催化活性，采用水热法合成了纳米Ag3PO4。通过降解甲基橙（MO），选择出最好的光催化剂制备条件。并采用二次水热法将其与纳米棒状TiO2进行复合改性，合成了光催化性能优异、稳定性良好的纳米棒状Ag3PO4/TiO2。探究了Ag3PO4/TiO2对甲基橙、苯酚等溶液的降解效果影响，对其可能的光催化机理进行了研究。实验结果

5、如下：（1）以硝酸银和磷酸二氢钠为原料，采用原位沉淀法制备纳米Ag3PO4时：硝酸银和磷酸二氢钠的摩尔比为1:3，干燥温度为60℃，干燥6h的条件下，制备的纳米Ag3PO4光催化效果最好，在可见光照射下，纳米Ag3PO4对MO溶液的降解率达到了38%左右。（2）为了提高Ag3PO4的稳定性、抑制Ag3PO4光生电子-空穴的复合，采用二次原位沉淀法制备了纳米棒状Ag3PO4/TiO2光催剂。为了增强Ag3PO4和TiO2的复合能力，首先采用水热法制备了具有较大比表面积的一维棒状TiO2，再通过原位沉淀法将Ag3PO4负载于其上。结果表明：当Ag:Ti的摩尔比为0.6:1时，二者对MO

6、和苯酚的的光催化效果最佳，稳定性也提高了。在可见光照射75min后对MO和苯酚的降解效率分别达到了97%和81%。在循环降解5次后，光催化效果依然保持在82%左右。I（3）本文首先采用水热法合成了比表面积较大的一维针状ZnO，再通过原位沉淀法将Ag3PO4负载于ZnO表面。结果表明：Ag:Zn摩尔比为1:3，样品在可见光照射下的降解率最高，对MO和苯酚溶液的降解效果都达到了90%以上。Ag3PO4/ZnO光催化剂的光催化活性远远大于纯Ag3PO4和ZnO的活性。并且纳米Ag3PO4的稳定性也提高了，在循环降解5次之后，降解率保持在76%左右。（4）本文以硝酸银、磷酸二氢钠、聚乙二醇

7、为原料，研究了水热时间、温度、原料配比等因素对纳米Ag3PO4光催化效果所产生的影响，确定了水热法制备纳米Ag3PO4的最佳工艺。实验表明：当硝酸银和磷酸二氢钠的摩尔比为1:3，水热反应温度为140℃，水热反应时间4h时，Ag3PO4对MO溶液的光催化效果最佳，在可见光照射下，降解率达到了57%左右。（5）利用水热法合成的纳米棒状TiO2为基体，通过二次水热法合成了Ag3PO4/TiO2复合光催化剂。通过光催化实验表明：当Ag3PO4与TiO2的摩尔比为3:1时，在可