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花状Ag/ZnO复合光催化剂制备及其光催化性能

2021-07-13杜勇慧周晓明庞久寅宋文福

北华大学学报(自然科学版) 2021年3期

杜勇慧,周晓明,庞久寅,宋文福

(1.北华大学材料科学与工程学院,吉林 吉林 132013;2.北华大学理学院,吉林 吉林 132013)

近年来,人口过度膨胀,环境污染特别是水污染日益严重.光催化技术以其催化活性高、设备简单、氧化能力强及无二次污染等优点,被广泛应用于有机废水处理.在众多的光催化剂中,因TiO2独特的物理特性被认为是最佳光催化剂,但其在降解有机污染物方面仍存在一定的局限性.相比于TiO2,ZnO具有直接带隙和较高的电子迁移率等优点,在处理废水中一些难以降解的有机污染物时,常常表现出比TiO2更为优异的光催化性能[1-3].因此,ZnO引起了人们越来越多的关注,成为光催化剂研究的热点之一.

ZnO的禁带宽度约为3.37 eV,只有在紫外光的照射下才能发挥光催化活性,且光生电子-空穴对很容易复合,大大降低了催化效率,限制了其在光催化领域的广泛应用.研究表明,ZnO的形貌、比表面积、与其他材料间的复合等对其催化性能的影响非常明显[4-11].如ZOU等[12]利用水热法制备了不同形貌的纳米ZnO,相比其他形貌的纳米ZnO粉体,花状ZnO表面具有更多的缺陷,可为光催化反应提供更多的反应中心,从而具有更高的光催化性能.研究发现,半导体光催化剂通过与贵金属(如Pt、Au、Ag)复合可以显著抑制光生载流子的复合[13-15].其中,贵金属Ag因具备显著的催化潜力,以及无毒、抗菌、相对经济等特点,被广泛应用在贵金属复合光催化剂中[16-17].基于此,本文以氯化锌(ZnCl2)、氢氧化钠(NaOH)和硝酸银(AgNO3)为原料,采用……

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