g-C3N4/Ag2O复合光催化剂的制备及其近红外光催化性能
2021-03-17赵凤怡陈润泽任大军张惠灵
龚 洁,赵凤怡,邹 曦,陈润泽,陈 琪,任大军,张惠灵
(1.武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北 武汉,430081;2.武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北 武汉,430081;3.水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室,湖北 武汉,430079)
Ag2O是一种具有简单立方结构的p型窄带隙(0.9~1.2 eV)半导体材料,能够有效吸收紫外、可见以及近红外光[1],不过纯Ag2O的光生电子与空穴复合速率较高,导致其在光催化领域中的应用受到较大限制。已有报道表明,将Ag2O分别与TiO2、Ag2CO3或NaNbO3等复合构建半导体异质结构可有效提高其光催化效率[2-4]。此外,Yang等[5]成功制备了Ag2O/NaTaO3p-n异质结催化剂,在可见光照射下,该异质结对罗丹明B(RhB)的降解能力远高于Ag2O或NaTaO3,这是因为异质结中NaTaO3和Ag2O界面电子相互作用,促进了光生载流子的迁移,从而有效提高了复合材料的光催化性能。Ma等[6]通过简单的光化学途径合成了ZnO/Ag2O复合催化剂,在UV及可见光照射条件下,该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解率分别是以ZnO纳米颗粒为催化剂时相应值的27.4和15.6倍。Li等[7]所制全光谱响应的Ag2O/Ag2S2O7异质结催化剂有效地提高了Ag2O在紫外光、可见光及近红外区的活性及稳定性。不过,当前光催化剂的应用研究多集中于紫外光及可见光区,围绕近红外区的相关报道相对较少。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种禁带宽度为2.7 eV的非金属n型半导体,其价带顶和导带底分别为-1.12 eV和1.57 eV,具有与Ag2O匹配良好的频带叠重结构,二者理论上可构建p-n异质……
