基于Ⅱ型和Z型Ag3PO4基异质结光催化材料的研究进展*
2021-03-08杜春艳宋佳豪谭诗杨王世涛余关龙禹丽娥
杜春艳,宋佳豪,谭诗杨,阳 露,张 卓,王世涛,余关龙,禹丽娥
(1.长沙理工大学 水利工程学院,长沙 410114;2.洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室, 长沙 410114)
0 引 言
随着社会生活和工业的快速发展,有机污染物引发的环境污染问题日益严峻[1]。其中,有机合成染料是最重要的环境污染物之一,被广泛地用于各种工业,如纺织、纸张印刷、橡胶、塑料、皮革等[2]。这些有机合成染料具有一定的毒性,在环境中可长期存在,造成了严重的环境污染及人类健康风险问题。传统的废水处理技术(如活性炭吸附、臭氧氧化等)对这些有机合成染料存在处理不完全、效率低且存在二次污染等缺点。太阳能是一种储量大、清洁、可再生能源,探索开发绿色、可持续的光催化技术以解决环境污染问题已成为当前研究重点[3]。
光催化技术是近些年兴起的一种新型环境治理技术[4],也是一种绿色-高效-有前景处理环境污染的方法[5]。最早可追溯到1972年,Fujishima和Honda发现TiO2在紫外灯照射下可以电解水制氢,自此开启了光催化的时代[6-7]。磷酸银(Ag3PO4),2010年在Nature上被Yi等[8]首次报道的一种新型光催化材料,由于其高量子效率、强可见光响应、无毒、窄带隙(2.3~2.5 eV)等优点,已逐渐成为光催化领域的研究热点。但是纯Ag3PO4在光催化过程中的易发生光腐蚀、稳定性较差以及成本较高,这严重限制了其实际应用。因此,研究人员通过形貌调控[9]、元素掺杂[10]、共掺杂[11]、贵金属沉积[12]、复合半导体[13-14]等方法提高Ag3PO4的光催化性能。其中复合半导体往往会形成异质结,不仅合成方便,且这种特殊结构能改变电子与空穴的迁移路径,促进光生电子和空穴的定向迁移,使其能够在空间上不同的活性位点参与光催化氧化还原反应,提高光催化性能。……
