Ag@AgBr_ZnO的制备及光催化氧化性能的研究.pdf

摘 要 摘 要 现今有机污染废水组分愈发复杂，加剧了水环境的恶化，传统的污水处理方法难以 承受逐渐加重的污水处理需求。仅利用光能作为能源的光催化氧化技术，由于其绿色、 ZnO 高效和无二次污染等优势逐渐进入科研工作者的视野。 作为一种传统的高效半导体 光催化剂，具有优异的光学性能。同时也存在光催化剂的共性问题：过度依赖紫外光和 - ZnO 电子 空穴对复合快。为解决上述问题，本研究采用水热法制备 光催化剂，并优化 Ag@AgBr ZnO B RhB 其制备工艺。同时，引入 体系对 材料进行改性。以罗丹明 （ ）溶 液的降解效率作为光催化剂活性的评价指标。最后，采用头孢呋辛钠溶液作为模拟抗生 素废水，评价Ag@AgBr/ZnO 新型光催化剂的实际应用价值。 CTAB 首先，以乙酸锌为主要原料，十六烷基三甲基溴化铵 （ ）作为表面活性剂， 采用水热法制备ZnO 光催化材料。单因素和正交实验的结果表明，ZnO 材料的最佳制 140 ℃ 3 h CTAB 2 g 650 ℃ 备工艺参数为：水热温度 、水热时间 、 投加量 、煅烧温度 和 2 h ZnO 90 min RhB 煅烧时间 。此时制备得到的 材料的光催化性能最高，紫外光照 对 溶液的降解效率达到99% 。采用扫描电子显微镜 （SEM ）、高分辨率透射电子显微镜 TEM X XRD X XPS ZnO （ ）、 射线衍射 （ ）、 射线光电子能谱 （ ）等表征方法对 材料 进行表征分析，结果表明，最佳制备工艺条件下得到的ZnO 材料，呈现由多孔片成簇 组成的花状形貌；为结晶度和纯度较高的六方纤锌矿结构；对紫外波段的光具有较强的 响应，带隙约为3.22 eV 。 其次，采用简单的一步水热法，制备Ag@AgBr/ZnO 复合光催化材料并优化复合比 例。采用SEM 、XRD 、TEM 、XPS、傅里叶红外光谱 （FTIR ）、拉曼光谱 （Raman ） - UV-vis DRS PL Ag@AgBr/ZnO 和紫外 可见漫反射光谱 （ ）和光致发光光谱 （ ）对 复合 材料进行表征分析，结果表明，Ag@AgBr/ZnO-2 复合材料呈现出与ZnO 材料相似的微 观形貌特征，均为由多孔片成簇组成的花状形貌；结晶度和纯度较高；与ZnO 相比， Ag@AgBr/ZnO-2 复合材料在可见光全波段显示出更强的吸收，带隙约为3.16 eV ；电 - Ag@AgBr/ZnO-2 P25 子 空穴对的复合率更低。在可见光照射下， 复合材料显示出比 材 料和ZnO 材料更强的光催化活性，其降解速率常数是P25 材料的10.14 倍，是ZnO 材