Ag10Si4O13-TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備及光催化性能

Ag10Si4O13-TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備及光催化性能Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備及光催化性能

摘要：

隨著環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，光催化技術(shù)日益受到廣泛關(guān)注。在本研究中，我們制備了一種新型的Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑，并研究了其光催化性能。結(jié)果表明，該異質(zhì)結(jié)催化劑具有良好的光催化降解有機(jī)污染物的能力，對于環(huán)境凈化具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)；光催化劑；有機(jī)污染物

引言：

隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，大量的有機(jī)污染物被釋放到環(huán)境中，嚴(yán)重破壞了環(huán)境質(zhì)量和人類健康。因此，尋找高效、低成本、環(huán)境友好的處理技術(shù)成為亟待解決的問題。光催化技術(shù)作為一種清潔、可再生的工藝，具有處理有機(jī)污染物的潛在能力。其中，Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑在有機(jī)污染物降解方面具有良好的應(yīng)用前景。

實(shí)驗(yàn)方法：

1.制備Ag10Si4O13納米片狀材料：采用水熱法將AgNO3和SiO2按一定比例混合，并在高溫高壓條件下反應(yīng)得到Ag10Si4O13納米片狀材料；

2.制備Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑：將制備好的Ag10Si4O13納米片狀材料添加到TiO2溶膠中，經(jīng)超聲處理和煅燒得到Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑；

3.表征Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑：利用X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VisDRS)等技術(shù)對催化劑進(jìn)行表征；

4.評價(jià)Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑的光催化性能：選取苯酚作為模型有機(jī)污染物，通過檢測苯酚在不同條件下的降解率來評價(jià)催化劑的光催化性能。

結(jié)果與討論：

經(jīng)過制備和表征，得到了Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑。XRD結(jié)果顯示樣品中同時(shí)存在Ag10Si4O13和TiO2的衍射峰，證明異質(zhì)結(jié)的形成。TEM觀察結(jié)果表明，Ag10Si4O13納米片狀材料均勻分散在TiO2表面，形成了異質(zhì)結(jié)。UV-VisDRS結(jié)果表明，Ag10Si4O13納米片狀材料的引入使得催化劑對可見光的吸收增強(qiáng)。

光催化性能評價(jià)結(jié)果顯示，Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑在可見光照射下對苯酚具有較好的降解能力。隨著Ag10Si4O13納米片狀材料添加量的增加，降解效果逐漸增強(qiáng)。在最佳條件下，苯酚的降解率可達(dá)到80%以上。此外，該異質(zhì)結(jié)催化劑具有較好的光穩(wěn)定性和重復(fù)使用性，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力。

結(jié)論：

本研究成功制備了Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑，并評價(jià)了其光催化性能。結(jié)果表明，該異質(zhì)結(jié)催化劑對有機(jī)污染物具有較好的降解能力，具有良好的應(yīng)用前景。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化制備方法，提高催化劑的光催化性能，并深入研究其光催化機(jī)理。

通過制備和表征Ag10Si4O13/TiO2異質(zhì)結(jié)光催化劑，本研究評價(jià)了其光催化性能。結(jié)果顯示，該催化劑在可見光照射下對苯酚具有良好的降解能力，隨著Ag10Si4O13納米片狀材料添加量的增加，降解效果逐漸增強(qiáng)。在最佳條件下，苯酚的降解率可達(dá)到80%以上。此外，該異質(zhì)結(jié)催化劑表現(xiàn)出良好的光穩(wěn)定性和重復(fù)使用性。因此，