AgBr/ZnO/GO复合物的制备及其光催化降解和抗菌性能研究
2021-05-07武华乙陈晓晓陈欢生王雪颖林怡婷
化学与生物工程 2021年4期
武华乙,陈晓晓,陈欢生,王雪颖,林怡婷
(1.厦门医学院药学系,福建 厦门 361023;2.厦门医学院 厦门市中药工程重点实验室,福建 厦门 361023)
近年来,半导体光催化剂因其在水污染(有机物和微生物污染)处理方面的应用而受到研究者的广泛关注[1]。其中,ZnO因具有较高的光催化性能和抗菌性能、低毒、无二次污染等特点,已成为光催化降解污染物和抗菌领域的研究热点[2]。然而,ZnO光催化剂带隙较宽(3.2 eV),只能吸收紫外光,在催化过程中光生电子-空穴复合率高,从而限制了其实际应用[3-4]。此外,在光照下光腐蚀现象的出现也会降低ZnO光催化剂的活性。因此,拓宽吸光范围、促进光生电子-空穴分离及提高光稳定性对提高ZnO光催化剂的性能具有非常重要的意义。
石墨烯是一种独特的具有二维层状结构的材料,具有零带隙、大比表面积及高迁移率载流子等特点,被认为是最具应用前景的载体材料之一[5-6]。在半导体中加入石墨烯,是提高半导体光催化剂稳定性和光量子产率的有效策略[7]。Bai等[8]将TiO2与石墨烯复合并用于光催化反应中,结果发现复合物表现出比纯TiO2更优的光催化性能;Zhao等[9]制备了ZnO/rGO复合物,rGO(还原氧化石墨烯)既作为电子接受体又作为电子运输体,从而实现了光生电子-空穴的有效分离,提高了ZnO的光催化性能;Ravichandran等[10]采用溶液法制备了Cu及石墨烯活化的ZnO复合物,石墨烯不仅起到了促进光生电子-空穴分离及提高ZnO稳定性的作用,而且提高了ZnO的抗菌性能。因此,将ZnO与氧化石墨烯(GO)复合对于提高ZnO的稳定性和抗菌性能都有着重要意义。……
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