柔性Ag@TiO2/碳纳米纤维膜的制备及光催化性能
2021-04-19李会敏王晓冬李玥丁恩普吴丽洋于翔杨秀琴
电镀与涂饰 2021年5期
李会敏 ,王晓冬,李玥,*,丁恩普,吴丽洋,于翔,杨秀琴
(1.河南理工大学材料科学与工程学院,河南 焦作 454001;2.河南工程学院化工与印染工程学院,河南 郑州 450007)
随着社会工业化的快速发展,近年来环境污染问题日益严峻,其中水污染已经成为一项迫在眉睫的社会问题。光催化技术是一种新兴的绿色技术,它可以将太阳能转化为化学能[1]。光照射到半导体材料上可以激发价带电子跃迁至导带,从而在价带上留下空穴,形成的空穴−电子对可以与污染物分子发生氧化还原反应,从而将其降解。在众多半导体材料中,TiO2因其价格低廉、化学稳定性好、耐化学腐蚀、无毒等特性,在光催化、生物杀菌等领域有较好的应用前景[2-5]。然而,传统的TiO2粉体光催化剂存在难回收、易团聚、吸附性差等不足,会对环境造成二次污染,因此开发一种合适的载体来解决催化剂难回收的问题至关重要[6-8]。
TiO2的带隙能(Eg= 3.2 eV)较宽,对太阳光的利用率较低,因此它在实际应用中受到了限制[9]。为了进一步提高光催化降解效率,可以通过贵金属沉积、半导体复合、非金属掺杂等方法对TiO2进行改性。在众多改性方法中,贵金属沉积被认为是较为有效的方法,其中Ag是一种理想的贵金属材料。在TiO2上负载Ag颗粒一方面可以有效抑制光生电子−空穴对的复合,另一方面可以在TiO2和Ag之间形成肖特基势垒,加快电子的传输,进一步提高其光催化活性[10-12]。此外,人们也使用TiO2/碳纤维复合物对有机污染物进行去除,从而解决催化剂难回收的问题[13]。……
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