纳米硅和纳米银复合颗粒对二氧化钛可见光光催化性能的影响

作者：郭俊; 余晨露; 赵辰; 张哲娟^*; 孙卓; 朴贤卿; 王剑桥

来源：化工新型材料, 2020, 48(11): 203-208.

DOI：10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2020.11.045

• 可见光催化
• 纳米硅
• 二氧化钛
• 纳米银颗粒

以TiO2为基体,通过水相共沉淀法掺入纳米硅、纳米银颗粒,制备了Si/TiO2和Ag@Si/TiO2复合催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、电化学工作站、光致发光光谱仪对样品的晶体结构、微观形貌、光吸收性能、阻抗特性及电子空穴复合速率等进行表征,研究复合体系中Si掺杂量对可见光催化降解罗丹明(RhB)和亚甲基蓝(MB)染料的影响。结果表明:含Si的复合体系其可见光吸收光谱发生明显红移,且在长波长范围出现吸收峰。Si掺杂量为1%(质量分数)时,复合催化剂光吸收强度最强,催化效率最快。纳米银颗粒的引入进一步提高了Si/TiO2的可见光催化性能。可见光照射2.5h后,Ag@Si/TiO2对RhB的降解率比TiO2提高了14%;可见光照射3.5h后,Ag@Si/TiO2对RhB的降解率达到99%。在TiO2中掺入纳米硅和纳米银颗粒,银硅复合物Ag@Si一方面提供更多的光生电子-空穴对;另一方面充当电子受体,载流子迁移率得到提高,抑制了TiO2半导体光生电子与空穴的复合,从而提高了对RhB、MB的降解率。

• 单位
  华东师范大学