{110}晶面取向Ag3PO4多面体的水热制备及可见光催化活性

作     者：刘春梅 张国英 张欣 许艳艳 高东昭 

作者机构：天津师范大学化学学院天津市功能分子结构与性能重点实验室无机-有机杂化功能材料化学省部共建教育部重点实验室天津300387 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2015年第31卷第10期

页      面：1939-1948页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(21303122) 天津市高等学校创新团队培养计划(TD12-5038)资助项目~~ 

主　　题：Ag3PO4 PEG-6000 水热法 光催化 活性物种 光生载流子分离 

摘      要：采用简易水热法在聚乙二醇-6000(PEG-6000)辅助下合成了Ag3PO4多面体.系统考察了水热反应温度、时间及PEG-6000用量对产物形貌和结构的影响.通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光(PL)光谱等测试手段对光催化剂进行了表征.结果表明,适宜的水热温度及PEG-6000用量是制备具有{110}活性晶面取向Ag3PO4多面体的必要条件,该多面体通过纳米颗粒的Ostwald熟化效应生长而成.可见光催化降解罗丹明B(Rh B)的实验表明,该Ag3PO4多面体活性明显优于其它水热条件下所制备的非{110}取向晶面样品和离子交换法所得纳米颗粒,其降解反应速率常数(k)为离子交换法所得Ag3PO4纳米颗粒的8.3倍.总有机碳含量(TOC)及循环实验证明,该Ag3PO4多面体可以有效地矿化Rh B并保持较好的循环稳定性.活性自由基捕获实验表明,空穴(h+)和羟基自由基(OH)是光催化氧化的主要活性物种.结合活性物种的氧化还原电位以及Ag3PO4的能带结构分析,提出了催化反应界面光生电子-空穴(e–-h+)对的分离及转移机制.