Ag-AgBr光催化劑.ppt

Facile Subsequently Light-Induced Route to Highly Efficient and Stable Sunlight-Driven AgAgBr Plasmonic Photocatalyst,介紹,1. TiO2（紫外光）的優(yōu)缺點：穩(wěn)定性，無毒性，和廉價；太陽能利用效率低 提高其性質(zhì)的方法：貴金屬沉積，復(fù)合半導(dǎo)體，離子摻雜，染料敏化 等方法 2.鹵化銀的優(yōu)點：良好的感光度 (1)溴化銀/ Y型分子篩特點：高效，不穩(wěn)定 (2)Ag-AgBr或Ag-AgCl特點：在可見光下光催化活性高，穩(wěn)定性好，但是其制造方法步驟多而且耗時，生產(chǎn)的銀納米顆粒大而且多分散性，嚴(yán)重削弱了銀納米顆粒在可見光區(qū)的SPR（等離子體共振）,新方法制備Ag-AgBr光催化劑,機理：在有十六烷基三甲基溴化銨（CTAB），硝酸銀以及氨水的存在下，通過簡單地水熱反應(yīng)制得溴化銀微球。將此溴化銀微球放在陽光下，微球體表面上的銀離子被還原，大量的銀納米顆粒在溴化銀微球表面產(chǎn)生,four advantages (1) The AgAgBr photocatalyst is obtained by a one-pot hydrothermal process and subsequent sunlight-induced formation of Ag nanoparticles (2) The sunlight is used as the light source to decompose the organic dye (3)The as-prepared AgAgBr photocatalyst displays perfect photocatalytic activity under direct sunlight irradiation (4) The obtained photocatalyst is very stable due to the SPR of the silver nanoparticles produced on the surface of AgBr,Experimental Section,Materials The Synthesis of AgAgBr Photocatalyst Characterization The Photodegradation of MO Dye,Materials,AgNO3(化學(xué)純)，NH3H2O， CTAB, MO（甲基橙）,The Synthesis of AgAgBr Photocatalyst,The Preparation of AgBr 將 AgNO3 (0.105 g)溶解于30ml去離子水中，然后向此溶液中加入 0.6克CTAB。劇烈攪拌十分鐘。向溶液中加入9ml28%的NH3H2O，得 到淺黃色混合物。將此混合物轉(zhuǎn)移至裝有75ml聚四氟乙烯的不銹鋼高壓 釜中，在120保持8h，得淺黃色沉淀。將沉淀冷卻至室溫，再用去離 子水和乙醇洗滌數(shù)次。 The Preparation of AgAgBr 將得到的溴化銀分散于去離子水中，并在陽光下照射2h。當(dāng)顏色變 為灰色時，AgAgBr光催化劑制備成功。收集光催化劑并在60下干燥 12h,Characterization,所制備的光催化劑利用以下方式進行表征： 掃描電子顯微鏡（SEM， 日立S-4800），X-射線衍射（XRD）， X-射線光電子能譜（XPS)，室溫紫外-可見漫反射光譜（UV-2450，日本 島津）,The Photodegradation of MO Dye,在直射陽光（光照強度大約50000勒克斯）下，20mg催化劑分散于 20mlMO（ 10 mg/L）染料溶液中。用紫外可見光譜監(jiān)測降解的結(jié)果，即 用U-3010分光光度計測定溶液中MO的濃度。,Result and Discussion,掃描電子顯微鏡,X-射線衍射(XRD)和X-射線光電子能譜(XPS),紫外-可見漫反射光譜,AgAgBr 光催化劑的高催化活性的產(chǎn)生機制： 1 SPR使此光催化劑有高催化活性，而表面電子的集體振蕩產(chǎn)生SPR。 2 銀納米顆粒的優(yōu)異的導(dǎo)電性可以提高電子的轉(zhuǎn)移速度。從而提高了 界面電荷轉(zhuǎn)移并且有效地阻止電子-空穴對的復(fù)合。 3 在AgBr 上產(chǎn)生的空穴能使Br-氧化成Br，并且Br可以使MO染料分 子氧化。在Ag納米顆粒上產(chǎn)生的空穴能使MO染料分子直接氧化。 4 Ag+與MO染料分子中的氮原子絡(luò)合會使光催化劑活性提高，MO染 料降解速度加快 當(dāng)一種物質(zhì)結(jié)合了銀納米顆粒，溴化銀，和Ag+與氮原子的絡(luò)合 物的性質(zhì)時，光催化速率大大提高。,穩(wěn)定性,AgAgBr光催化劑穩(wěn)定性的產(chǎn)生機理： 由于銀納米顆粒的優(yōu)異的導(dǎo)電性，電子可被迅速轉(zhuǎn)移并且盡可能遠(yuǎn) 離AgBr而不是被AgBr中的Ag+困住。然后這些電子去使MO分子減少， 或者被O2或光催化劑表面的H2O困住，或者在溶液中形成(O2)-,O(2-.)和 其他的活性氧種類。這些活性氧物質(zhì)會促進MO染料的降解。 電子的這些行動不僅阻止了空穴和電子的重組，還避免被Ag+抓獲。 因此，催化劑活性保持在較高水平，同時保證了它良好的穩(wěn)定性。,Conclusion,1 穩(wěn)定和高活性的Ag-AgBr光催化劑是通過一種容易的熱液反應(yīng)和隨 后陽光誘導(dǎo)的方法來制備 2所制備的Ag-AgBr光催化劑可以在直射陽光下用于去除污染物。 在太陽光照射下，MO染料在2min內(nèi)分解率在83%以上。該催化劑保持 高催化活性在它已被使用了5次的情況下，每次能使MO染料的分解率達(dá) 到95%以上。 3 XPS的數(shù)據(jù)顯示，在光催化反應(yīng)后，表面化學(xué)組成幾乎不變。因為 在光催化反應(yīng)前后銀和溴的原子