Ag-AgBr光催化剂.ppt

Facile Subsequently Light-Induced Route to Highly Efficient and Stable Sunlight-Driven AgAgBr Plasmonic Photocatalyst,介绍,1. TiO2（紫外光）的优缺点：稳定性，无毒性，和廉价；太阳能利用效率低 提高其性质的方法：贵金属沉积，复合半导体，离子掺杂，染料敏化 等方法 2.卤化银的优点：良好的感光度 (1)溴化银/ Y型分子筛特点：高效，不稳定 (2)Ag-AgBr或Ag-AgCl特点：在可见光下光催化活性高，稳定性好，但是其制造方法步骤多而且耗时，生产的银纳米颗粒大而且多分散性，严重削弱了银纳米颗粒在可见光区的SPR（等离子体共振）,新方法制备Ag-AgBr光催化剂,机理：在有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），硝酸银以及氨水的存在下，通过简单地水热反应制得溴化银微球。将此溴化银微球放在阳光下，微球体表面上的银离子被还原，大量的银纳米颗粒在溴化银微球表面产生,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(化学纯)，NH3H2O， CTAB, MO（甲基橙）,The Synthesis of AgAgBr Photocatalyst,The Preparation of AgBr 将 AgNO3 (0.105 g)溶解于30ml去离子水中，然后向此溶液中加入 0.6克CTAB。剧烈搅拌十分钟。向溶液中加入9ml28%的NH3H2O，得 到浅黄色混合物。将此混合物转移至装有75ml聚四氟乙烯的不锈钢高压 釜中，在120保持8h，得浅黄色沉淀。将沉淀冷却至室温，再用去离 子水和乙醇洗涤数次。 The Preparation of AgAgBr 将得到的溴化银分散于去离子水中，并在阳光下照射2h。当颜色变 为灰色时，AgAgBr光催化剂制备成功。收集光催化剂并在60下干燥 12h,Characterization,所制备的光催化剂利用以下方式进行表征： 扫描电子显微镜（SEM， 日立S-4800），X-射线衍射（XRD）， X-射线光电子能谱（XPS)，室温紫外-可见漫反射光谱（UV-2450，日本 岛津）,The Photodegradation of MO Dye,在直射阳光（光照强度大约50000勒克斯）下，20mg催化剂分散于 20mlMO（ 10 mg/L）染料溶液中。用紫外可见光谱监测降解的结果，即 用U-3010分光光度计测定溶液中MO的浓度。,Result and Discussion,扫描电子显微镜,X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射光谱,AgAgBr 光催化剂的高催化活性的产生机制： 1 SPR使此光催化剂有高催化活性，而表面电子的集体振荡产生SPR。 2 银纳米颗粒的优异的导电性可以提高电子的转移速度。从而提高了 界面电荷转移并且有效地阻止电子-空穴对的复合。 3 在AgBr 上产生的空穴能使Br-氧化成Br，并且Br可以使MO染料分 子氧化。在Ag纳米颗粒上产生的空穴能使MO染料分子直接氧化。 4 Ag+与MO染料分子中的氮原子络合会使光催化剂活性提高，MO染 料降解速度加快 当一种物质结合了银纳米颗粒，溴化银，和Ag+与氮原子的络合 物的性质时，光催化速率大大提高。,稳定性,AgAgBr光催化剂稳定性的产生机理： 由于银纳米颗粒的优异的导电性，电子可被迅速转移并且尽可能远 离AgBr而不是被AgBr中的Ag+困住。然后这些电子去使MO分子减少， 或者被O2或光催化剂表面的H2O困住，或者在溶液中形成(O2)-,O(2-.)和 其他的活性氧种类。这些活性氧物质会促进MO染料的降解。 电子的这些行动不仅阻止了空穴和电子的重组，还避免被Ag+抓获。 因此，催化剂活性保持在较高水平，同时保证了它良好的稳定性。,Conclusion,1 稳定和高活性的Ag-AgBr光催化剂是通过一种容易的热液反应和随 后阳光诱导的方法来制备 2所制备的Ag-AgBr光催化剂可以在直射阳光下用于去除污染物。 在太阳光照射下，MO染料在2min内分解率在83%以上。该催化剂保持 高催化活性在它已被使用了5次的情况下，每次能使MO染料的分解率达 到95%以上。 3 XPS的数据显示，在光催化反应后，表面化学组成几乎不变。因为 在光催化反应前后银和溴的原子