Ag3PO4/Ag2S/g-C3N4復(fù)合光催化劑的制備與性能
摘要:通過沉積法和離子交換法成功地制備了Ag3PO4/Ag2S/g-C3N4復(fù)合型光催化劑。利用X射線多晶粉末衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、N2吸附-脫附等溫線、紫外-可見漫反射光譜、熒光光譜等手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征。通過降解羅丹明B考察其可見光催化活性及穩(wěn)定性,研究了硫化鈉與磷酸銀物質(zhì)的量的比值(nNa2S/nAg3PO4)、g-C3N4添加量對(duì)所制備復(fù)合光催化材料性能的影響,同時(shí)對(duì)光催化機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,隨著nNa2S/nAg3PO4的增加,所得復(fù)合催化材料活性先增加后降低;當(dāng)nNa2S/nAg3PO4為1.5%、g-C3N4與Ag3PO4的質(zhì)量比為3∶7時(shí)制備的催化劑ASC1.5的光催化活性最好,在可見光照射下,40min內(nèi)可將羅丹明B完全降解,且5次循環(huán)使用后仍保持較高的催化活性。和Ag3PO4相比,Ag3PO4/Ag2S/g-C3N4復(fù)合型光催化材料的活性與穩(wěn)定性都得到明顯提高,這主要?dú)w因于復(fù)合催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)的增加,載流子分離效率的提高。光催化機(jī)理研究表明,空穴(h^+)、超氧陰離子自由基(·O^2-)和羥基自由基(·OH)都是光催化過程中的主要活性物種。三者作用大小依次為:h+>·O^2->·OH。
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