卤化银纳米线与钙钛矿型化合物的制备及其光催化性能.ppt

3.AgX纳米线的形成机理分析 图 3-8 AgX 纳米线的形成机理示意图 AgX 纳米线的制备过程中，Ag+ 和 X- 通过逆向扩散和毛细管作用在 AAO 模板的孔道内相遇，生成 AgX 纳米颗粒，小的AgX 纳米颗粒在 AAO 孔洞内通过调整接触面，达到能量最低，定向聚集成长，生成 AgX 纳米线。 4.AgX纳米线的光催化性能 图 3-9 罗丹明 B 的降解率 罗丹明 B 的降解率为 65.9% ，加入 AAO模板后，罗丹明 B的降解率为 71.4%；加入AgCl 、AgBr、AgI 纳米线阵列膜后，罗丹明B的降解率分别为 88.8%、90.3%、 96.6% 。 刚开始 De 上升的较快，而后随着时间的增加层平缓趋势，这是催化剂对染料分子的吸附所致。 (a) 罗丹明 B 溶液 (b) 加AAO 模板 (c) 加 AgCl 纳米线阵列膜(d ) 加 AgBr 纳米线阵列膜 (e) 加 AgI 纳米线阵列膜 图 3-10 降解后罗丹明 B 的紫外可见吸收光谱 (a) 罗丹明 B 溶液 (b) 加AAO 模板 (c) 加 AgCl 纳米线阵列膜 (d ) AgBr 纳米线阵列膜 (e) 加 AgI 纳米线阵列膜 分析发现，加入催化剂后，吸收峰的强度减弱。其中对加 AgI 纳米线的染料溶液所做的紫外谱图几乎为一条直线（e 线），说明染料分子几乎已完全被降解为无机小分子。这与我们所得的降解率数据吻合。 对干燥的降解前后的催化剂及原染料分别做红外谱图，发现降解前后的催化剂表面并无染料分子的吸收峰，说明染料的脱色并非催化剂对染料的吸附所致，催化剂对染料主要是催化降解。 在本次实验中，AgX 纳米线阵列膜的加入大幅度提高了染料罗丹明 B 溶液光催化效果，可能是由于AgX 纳米线的加入使光催化过程中产生了X· 自由基，减少了空穴与电子的复合几率，增加了OH· 的生成效率，量子效率得到提高。可以用以下方程式表示出来： AgX + hν → AgX + h+ + e- h+ + H2O → H+ + OH- h+ + OH- → OH· h+ + X- → X· X· + OH- → X- + OH- 在氧气存在的条件下： e- + 2 H+ + O2 → H2O2 e- + H2O2 + hν → OH- + OH· 整个反应过程可以描述为：AgX + 2 H2O + O2 + hν→ AgX + 4OH· AgCl 、AgBr、 AgI 的禁带宽度依次为 3.0eV、2.6eV、2.7eV，其中AgBr 的禁带宽度最小，理论上应该是AgBr 纳米线阵列膜的光催化活性最高，然而实验结果确是 AgI 纳米线阵列膜的光催化效果最好，这可能是由于AgI 纳米线的结晶度高，晶形完美，线径比较均一，降低了电子空穴的复合中心，从而增大了表面光生载流子浓度，提高了AgI 纳米线阵列膜的光催化效果。 光催化机理分析 本章利用溶液的双扩散法，室温条件下，在 AAO 模板的有序孔道内合成了 AgX 纳米线。所得纳米线为立方结构，直径均一，约为 50nm，与 AAO 模板的孔径相一致，且所合成纳米线成捆状，线与线之间相互平行，不交叉。对纳米线的形成机理进行了简单的分析，认为反应离子通过逆向扩散和毛细管作用在 AAO 空洞内相遇，先生成 AgX 纳米小颗粒，AgX 纳米小颗粒在空洞内通过自组织生长，长成AgX 纳米线。 AgX纳米线阵列膜光催化性能的研究，在南京斯东柯SGH-1型多功能光化学反应仪中进行。以染料罗丹明 B 为目标降解物。结果表明：所合成的 AgX 纳米线阵列膜具有较高的光催化活性，其中以 AgI 纳米线阵列膜的光催化活性最高，降解率高达96.6% 。 小 结 第四部分 固相研磨法制备LaCoO3掺杂的TiO2及其光催化性能 Click to add Title 1 材料的制备 1 Click to add Title 2 材料的表征 2 Click to add Title 1 材料的光催化性能 3 Click to add Title 2 材料光催化机理分析 4 1.样品的制备 硝酸钴溶液 硝酸镧溶液 混合溶液 溶 胶 凝 胶 干凝胶 LaCoO3 搅拌摇匀 柠檬酸 滴加几滴乙二醇 80℃恒温水浴 103℃ 干燥 900℃煅烧4h 钛酸四丁酯 纯水 混合溶液A 滴加 冰乙酸 搅拌均匀 无