氮化碳增强Ag/AgI/γ-Al2O3的可见光催化性能及其机理

摘要：

通过热聚合的方法使氮化碳(CN)与Ag/AgI/γ-Al2O3发生耦合作用,制备出CN-Ag/AgI/γ-Al2O3可见光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等方法对合成的样品进行了表征,并通过可见光下甲基橙(MO)的降解实验探究了CN对Ag/AgI/γ-Al2O3光催化活性及稳定性的影响.结果表明,CN的掺杂改变了Ag纳米颗粒的形状与粒径,且Ag、AgI与CN之间形成强相互作用.与Ag/AgI/γ-Al2O3相比较,在可见光波长分别为λ＞420、450和510 nm时,CN-Ag/AgI/γ-Al2O3对MO具有更高的催化降解效率,光反应30 min后,MO的去除率分别为97％、97％和93％.同时,CN的加入显著地增加了Ag/AgI/γ-Al2O3的稳定性,抑制了反应过程中Ag+的释放量,而且反应前后CN-Ag/AgI/γ-Al2O3样品的结构没有明显的变化.其活性和稳定性提高的主要原因是CN加速了电子由MO传递至Ag纳米颗粒的过程,同时Ag颗粒等离子体共振(plasmon)效应的增强也有利于MO的催化降解.不同自由基捕获剂的影响实验表明,O2-和h+是反应体系的主要活性物种.

关键词：可见光催化剂、CN、光降解、稳定性、活性物种

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金51538013;国家重点研发计划项目No.2016YFA0203200 Supported by the National Natural Science Foundation of China51538013;the National Key Research and Development Plan2016YFA0203200

在线出版日期：2017-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3755-3763