基于Ag–AgBr的新型可见光催化剂研制与污染物降解研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 周雪峰 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 胡春 |
| 关键词 | 可见光催化剂 plasmon协助光催化 界面电子转移 光催化活性 Visible-light photocatalyst Plasmon-assisted mechanism Interfacial electron transfer Photocatalytic activity |
| 其他题名 | Development of novel Visible-light Photocatalysts based on Ag–AgBr and the Degradation of Pollutants |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 光催化材料已广泛的应用于诸多领域，更在环境净化领域表现出巨大的应用前景。然而，以TiO2为代表的传统光催化材料有光量子产率低下，可见光利用率低等缺点，难以得到广泛应用。为促进光催化材料在环境净化等领域的应用，新型高效可见光催化剂成为当前的研究热点之一。本论文研制了基于AgBr的新型高效可见光催化剂，系统研究了界面电子转移过程与污染物转化机制，催化剂Ag+溶出与催化活性的关系。通过纳米Cu2O和Ag-AgBr在催化剂表面的相互作用，强化界面电子转移，提高了催化效率抑制了Ag+的释放，主要研究内容和结果如下： 1. Ag-AgBr/Al2O3可见光催化剂的研制 以自制的介孔氧化铝为载体，通过沉积沉淀法制备了负载型金属与半导体复合可见光催化剂Ag–AgBr/Al2O3。表征结果显示，Ag和AgBr纳米颗粒尺寸均匀，高度分散在介孔氧化铝上。在可见光照下，该催化剂对2-氯酚等酚类有机污染物具有良好的降解和矿化活性，且同时具有较好的稳定性。进一步的研究证明，固定化后的Ag–AgBr/Al2O3具有很好的应用前景。 2. 纳米Ag plasmon协助可见光催化降解机制 自由基捕获实验，电子自旋共振(ESR)和电化学伏安研究证实，在Ag–AgBr/Al2O3光催化降解的过程中，除了AgBr自身的半导体受光激发之外，还发生两种电子转移。一种是等离子体光激发产生的电子从Ag纳米颗粒转移到AgBr导带，另一种是电子供体（如污染物）的电子转移到Ag和AgBr纳米粒子。产生了三种活性物种，光激发Ag纳米粒子plasmon 协助产生O2•–，活性电子空穴（ h+ ），以及AgBr光激发产生的•OH。 3．Ag-AgBr/Ti-Al2O3悬浮液中电子转移强化与Ag+溶出抑制 研究发现，当使用Ti掺杂的中孔Al2O3作为载体时，负载Ag-AgBr纳米粒子，可以合成得到 Ag-AgBr/Ti-Al2O3光催化剂。Ag+释放得到明显抑制，催化效率有所下降。 4. 高效稳定的Cu2O-Ag-AgBr/MA可见光催化剂研制 通过将纳米Cu2O和Ag-AgBr共沉积在介孔Al2O3上，制备了高效稳定的Cu2O-Ag-AgBr/Al2O3光催化剂。实验结果发现Cu2O和AgBr纳米颗粒相互结合并均匀的分布在载体表面，Cu2O和Ag-AgBr纳米颗粒的相互作用，促进了电子转移并保护了Ag纳米粒子，抑制了降解过程的Ag+释放，增强了光催化效率。 |
| 公开日期 | 2014-05-13 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7228]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周雪峰. 基于Ag–AgBr的新型可见光催化剂研制与污染物降解研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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