Ag,Fe,Ce对ZnTi-LDO可见光催化性能的影响及作用机理

作者：李一菲; 侯诗敏; 卫柴汇; 吉莉; 张越^*

来源：环境科学学报, 2022, 42(06): 101-110.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0021

• 锌钛类水滑石
• 可见光催化
• 亚甲基蓝

为了解金属及其氧化物对锌钛类水滑石衍生氧化物(ZnTi-LDO)可见光催化性能的影响，并获得在可见光下可快速降解染料的LDO光催化剂，制备了Ag、Fe、Ce修饰的复合材料(M-ZnTi-LDO,M=Ag,Ag2O,Fe,Ce).通过XRD、TEMHRTEM、XPS、BET、UV-Vis、PL对所合成材料的结构、形貌、表面化学状态、光学性质进行了表征，评价了上述材料在可见光下对亚甲基蓝(MB)的催化降解性能，通过自由基捕获实验确定了催化降解活性物种，提出了相关催化机理.结果表明，Fe、Ce金属氧化物及金属Ag抑制了材料的可见光催化性能，Ag2O则显著提升了ZnTi-LDO的可见光催化性能.Ag2O-ZnTi-LDO在20 min内即可使MB降解率>98%，其表观降解速率常数是ZnTi-LDO的7倍.此外，Ag2O-ZnTi-LDO稳定性良好，循环5次无催化性能下降.·O2-是Ag2O-ZnTi-LDO催化降解MB的主要活性物种.Ag2O与ZnTiO3/TiO2形成p-n异质结是其催化性能显著提高的原因.

• 单位
  环境科学与工程学院; 山西大学; 化学化工学院; 太原科技大学