摘要：高效率、低成本光催化剂的开发与利用是治理有机污染的前沿课题。本篇论文中，我们利用溶胶-凝胶法，在PVP辅助下室温一步合成Ag/AgBr/TiO_2光催化剂。PVP不仅可以调控溶胶-凝胶历程，保证粒子拥有较小的尺寸，还可以直接将Ag~+还原成Ag单质，形成了一种贵金属自敏半导体三元纳米材料。Ag/AgBr/TiO_2光催化剂的活性通过降解罗丹明B(RhB)溶液来检测。实验结果表明，n(AgBr)/n(TiO_2)和n(AgNO3)/n(KBr)可以直接影响光催化剂的催化活性。此外，我们还发现煅烧时间、煅烧温度、以及两亲分子的种类都对光催化剂的活性有很大的影响。Ag/AgBr/TiO_2光催化剂甚至在催化降解RhB六次以后，仍然能够保持很好的稳定性及光催化活性。这说明我们合成的光催化剂在可见光下拥有很强的催化能力和良好的稳定性。通过探讨我们发现无定型的TiO_2转变为锐钛矿和金红石混合结构后，可以提升Ag/AgBr/TiO_2光催化效率。在三元组分中AgBr是光活性物质，在可见光下能够吸收光子产生电子-空穴对驱动反应开始。随后电子注入TiO_2的空白导带中形成H2O2等氧化物种，以而引起进一步的氧化降解反应，使RhB被降解。所以TiO_2是光催化活性物质。Ag单质不仅可以作为电子捕手保持AgBr的稳定性，还可以吸收电子进一步推动界面电子的转移，提升TiO_2的光催化活性。我们探讨的特点主要有：1、首次在室温下通过PVP的还原性直接合成Ag/AgBr/TiO_2三元纳米材料。2、一步合成的Ag/AgBr/TiO_2三元纳米材料没有经过任何特意的可见光和紫外光的照射。通过调节反应物的物质的量的比例，来确定各组分的最佳含量。我们的实验策略简单、条件温和并且易于投入生产。Ag/AgBr/TiO_2三元光催化剂在可见光下的高效率的催化性和稳定性，使其成为最优秀的光催化剂之一。PVP辅助下室温一步合成的Ag/AgCl/Cu_2O纳米材料，通过SEM表征我们知道它是尺寸不同空心立方体结构。它的立方体一部分表面光滑，一部分表面粗糙，且每个立方体的某一平面上都有一个小孔的空心结构，升高高温度可以增强其光催化性能。关键词：纳米材料论文表面活性剂论文可见光催化论文Ag/AgBr/TiO_2论文Ag/AgCl/Cu_2O论文
摘要4-5
Abstract5-6
目录6-8
第一章 引言8-22
1.1 纳米材料的概述9-11
1.1.1 纳米材料的概念9
1.1.2 纳米材料的分类9-10
1.1.3 纳米材料的特点10-11
1.2 纳米材料的制备策略11-13
1.3 表面活性剂辅助下合成纳米材料的运用及进展13-17
1.4 可见光催化材料的探讨进展17-20
1.5 立题依据及主要工作20-22
第二章 PVP辅助下合成Ag/AgBr/TiO_2纳米材料及其表征22-32
2.1 引言22-23
2.2 实验部分23-25
2.2.1 实验试剂23
2.2.2 实验仪器23-24
2.2.3 实验步骤24-25
2.3 Ag/AgBr/TiO_2的表征25-31
2.4 小结31-32
第三章 Ag/AgBr/TiO_2纳米材料的可见光催化性质及其机理32-40
3.1 Ag/AgBr/TiO_2的可见光催化性质32-35
3.1.1 Ag/AgBr/TiO_2的可见光催化32-33
3.1.2 煅烧温度对Ag/AgBr/TiO_2光催化的影响33-34
3.1.3 煅烧时间对Ag/AgBr/TiO_2光催化的影响34-35
3.1.4 表面活性剂对Ag/AgBr/TiO_2光催化的影响35
3.2 Ag/AgBr/TiO_2的可见光催化机理35-39
3.2.1 各组分含量对光催化的影响35-37
3.2.2 Ag/AgBr/TiO_2的稳定性37-38
3.2.3 Ag/AgBr/TiO_2的催化机理图38-39
3.3 小结39-40
第四章 PVP辅助下合成Ag/AgCl/Cu_2O纳米材料及其可见光催化性质40-44
4.1 引言40
4.2 实验部分40-41
4.2.1 实验试剂40
4.2.2 实验仪器40-41
4.2.3 实验步骤41
4.3 结果与讨论41-43
4.3.1 Ag/AgCl/Cu_2O的表征41-42
4.3.2 Ag/AgCl/Cu_2O的可见光催化性质42-43
4.4 小结43-44
总结44-45
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