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Depositing ag3po4 on WO3 hollow microspheres at room temperature for rapid photocatalytic degradation of Rhodamine B

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Progress in Natural Science:Materials International 2022年第3期32卷 282-288页

作者： Yaru Shang Yongping Cui Ruixia Shi Quande Che Aiyu Zhang Ping Yang School of Materials Science and Engineering University of Jinan

A series of WO3hollow microspheres decorated with ag3po4nanoparticles（APW） composites with ag3po4:WO3mass percentage of 20%（20APW）, 30%（30APW）, 40%（40APW） and 50%（APW） were successfully synthesized,characterized and tested for the degradation of the Rhodamine B（Rh B） under 300 W xenon lamp radiation. The photocatalytic results showed that the photocatalytic degradation performances of WO3hollow microspheres decorated with ag3po4nanoparticles on Rh B were significantly enhanced, which were much higher than that of individual ag3po4and WO3. Especially for 40APW, Rh B can be completely degraded within 10 min. The order of degradation efficiency is 20APW40APW. The rate constant of 40APW(0.3902 min-1) is about 81.3 times that of WO3(0.0048 min-1). The diffuse reflection, photoluminescence and electrochemical impedance tests showed that the formation of ag3po4/WO3composite structure broadened the light absorption range, reduced the recombination rate of photogenerated electrons and holes, and decreased the resistance to charge transfer, which are beneficial to the improvement of photocatalytic performance. The capture agent experiments were carried out with 40APW, which specified the primary role of h+and ·O2-in the degradation of Rh B. The formation of heterojunction between ag3po4and WO3that effectively separates photogenerated electrons and holes are contributed to the enhancement of photocatalytic properties of APW composites.

关键词： WO3 hollow microspheres ag3po4 Heterojunction Photocatalytic Mechanism

ag3po4/ZnO@碳球三元异质结的合成及可见光催化性能

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材料工程 2019年第7期47卷 76-83页

作者：赵晓华魏崇苏帅崔佳宝周建国李彩珠娄向东河南师范大学化学化工学院河南新乡453007 河南师范大学环境学院黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室河南新乡453007

以片花状的ZnO@碳球(ZnO@C)为前驱物,采用原位沉淀法使ag3po4颗粒生长在其表面形成ag3po4/ZnO@碳球(ag3po4/ZnO@C)三元复合物。利用XRD,SEM,Raman,UV-VisDRS及瞬态光电流响应等技术对合成样品进行表征,并测试其可见光催化性能。结果表明... 详细信息

以片花状的ZnO@碳球(ZnO@C)为前驱物,采用原位沉淀法使ag3po4颗粒生长在其表面形成ag3po4/ZnO@碳球(ag3po4/ZnO@C)三元复合物。利用XRD,SEM,Raman,UV-VisDRS及瞬态光电流响应等技术对合成样品进行表征,并测试其可见光催化性能。结果表明:ZnO@C的引入能够显著提高ag3po4的光催化性能,其中5%(质量分数)ZnO@C与ag3po4的复合物AP-Z-5光催化效果最佳。在5mg/LFe(NO3)3牺牲剂存在的情况下,AP-Z-5在20min内能完全降解亚甲基蓝,光催化循环4次后仍保持86%的降解能力。AP-Z-5在Cr(VI)与亚甲基蓝混合废水中对亚甲基蓝依然能保持较高的光催化降解能力。

关键词： ag3po4 ZnO 碳球异质结可见光催化

ag3po4/羟基磷灰石复合光催化剂的制备及对亚甲基蓝的高效降解

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复合材料学报 2020年第6期37卷 1418-1425页

作者：宋萃戚明颖刘金芳祝茜山东大学海洋学院威海264209

以天然废弃物牡蛎壳为原料,利用沉淀法和水热法制备出高纯度的羟基磷灰石(HAP),负载ag3po4后制备出具有可见光响应的复合光催化剂ag3po4/HAP,并以亚甲基蓝(MB)为反应模型考察了不同催化剂的降解性能。利用SEM、TEM、XRD、BET、XPS、UV-... 详细信息

以天然废弃物牡蛎壳为原料,利用沉淀法和水热法制备出高纯度的羟基磷灰石(HAP),负载ag3po4后制备出具有可见光响应的复合光催化剂ag3po4/HAP,并以亚甲基蓝(MB)为反应模型考察了不同催化剂的降解性能。利用SEM、TEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis、电子自旋共振(ESR)等仪器对样品进行表征。结果表明,两种方法均可合成HAP材料,但水热法合成的材料纯度更高,且合成出了纳米等级的HAP;ag3po4的添加未改变HAP的组成和结构,却改善了材料对可见光的吸收性能。与沉淀法相比,水热法制备的HAP具有更好的吸附性能,其比表面积为46.63 m2·g^-1;且随着ag3po4质量的增加,复合材料的比表面积逐渐增大。水热法制备的ag3po4/HAP表现出了较高的活性,其中1:2-ag3po4/HAP催化剂的表现更突出,在10 min时即可达到50%的降解率,并在40 min内达到完全降解;经自由基捕获实验证实,参与降解反应的主要活性物种为·O2^-和h^+。

关键词：牡蛎壳羟基磷灰石 ag3po4 光催化亚甲基蓝

ag3po4/ag2S/g-C3N4复合光催化剂的制备与性能

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无机化学学报 2019年第6期35卷 955-964页

作者：邓军阳汪杰朱思龙聂龙辉湖北工业大学材料与化学工程学院

通过沉积法和离子交换法成功地制备了ag3po4/ag2S/g-C3N4复合型光催化剂。利用X射线多晶粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附等温线、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱等手段... 详细信息

通过沉积法和离子交换法成功地制备了ag3po4/ag2S/g-C3N4复合型光催化剂。利用X射线多晶粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附等温线、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱等手段对样品进行了表征。通过降解罗丹明B考察其可见光催化活性及稳定性,研究了硫化钠与磷酸银物质的量的比值(nNa2S/nag3po4)、g-C3N4添加量对所制备复合光催化材料性能的影响,同时对光催化机理进行了探讨。结果表明,随着nNa2S/nag3po4的增加,所得复合催化材料活性先增加后降低;当nNa2S/nag3po4为1.5%、g-C3N4与ag3po4的质量比为3∶7时制备的催化剂ASC1.5的光催化活性最好,在可见光照射下,40min内可将罗丹明B完全降解,且5次循环使用后仍保持较高的催化活性。和ag3po4相比,ag3po4/ag2S/g-C3N4复合型光催化材料的活性与稳定性都得到明显提高,这主要归因于复合催化剂比表面积和孔结构的增加,载流子分离效率的提高。光催化机理研究表明,空穴(h^+)、超氧阴离子自由基(·O^2-)和羟基自由基(·OH)都是光催化过程中的主要活性物种。三者作用大小依次为:h+>·O^2->·OH。

关键词： ag3po4 g-C3N4 ag2S 光催化可见光

Thermo-responsive functionalized PNIPAM@ag/ag3po4/CN-heterostructure photocatalyst with switchable photocatalytic activity

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Chinese Journal of Catalysis 2020年第10期41卷 1573-1588页

作者： Linlin Sun Yaju Zhou Xin Li Jinze Li Dong Shen Shikang Yin Huiqin Wang Pengwei Huo Yongsheng Yan Institute of Green Chemistry and Chemical Technology School of Chemistry and Chemical EngineeringJiangsu UniversityZhenjiang 212013JiangsuChina School of Energy and power Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013JiangsuChina

It is extremely important for photocatalysts to exhibit intelligent responsiveness to their environment. Herein, a poly N-isopropyl acrylamide(PNIPAM)-modified ag/ag3po4-20/CN hybrid material with excellent convertible photocatalytic activity is prepared. PNIPAM has good hydrophilicity below the lower critical solution temperature(LCST);this increases the capacity of the photocatalyst for adsorbing tetracycline(TC) molecules. In addition, the PNIPAM-modified ag/ag3po4-20/CN can prevent the loss of ag3po4. The dispersity is improved by loading g-C3N4 nanosheets(CN) for enhancing the efficiency of photocatalytic activity. Furthermore, a Z-scheme heterostructure is formed between CN and ag3po4, accelerating the separation efficiency of the holes and electrons. ag nanoparticles can be used as electron-shuttle mediators, and electrons receiving more energy are transferred via the localized surface plasmon resonance(LSPR) effect. Furthermore, the PNIPAM@ag/ag3po4-20/CN photocatalyst exhibits an excellent degradation rate for the degradation of TC when the temperature is lower than the LCST. The photoluminescence spectra and photocurrent curves prove that the carrier-separation efficiency of PNIPAM@ag/ag3po4-20/CN is higher than those of ag/ag3po4/CN and CN. The main active species of ·O2-and h+ are detected to reveal the plausible mechanism of the PNIPAM@ag/ag3po4-20/CN hybrid material system. This work provides a way to develop intelligent materials for switchable photocatalytic applications.

关键词： Intelligent responsiveness g-C3N4 nanosheets ag3po4 ag poly/N-isopropyl acrylamide

Graphene-wrapped ag3po4/LaCO3OH heterostructures for water purification under visible light

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Journal of Energy Chemistry 2016年第5期25卷 845-853页

作者： Santosh S.Patil Mukund G.Mali Animesh Roy Mohaseen S.Tamboli Virendrakumar G.Deonikar Deepak R.Patil Milind V.Kulkarni Salem S.Al-Deyab Sam S.Yoon Sanjay S.Kolekar Bharat B.Kale Centre for Materials for Electronics Technology(C-MET) Departnent of Electronics and Information Technology(DeitY)Govt.of IndiaPuneIndia Analytical Chemistry and Material Science Laboratory Department of ChemitryShivaji UniversityKolhapurMS India Solar Cell■Aerosol Science Laboratory School of Mech.EngKorea UniversitySeoulSouth Korea and School of Chemical SciencesSolapur UniversitySolapurMSIndia Petrochemical Research Chair Department of ChemistryKing Saud UniversityRiyadhSaudi Arabia

We demonstrated a unique synthesis approach of graphene（GR）-wrapped agpo/LaCOOH（Apo/LCO）heterostructures by an in-situ wet chemical method. FESEM analysis reveals the formation of rhombic dodecahedrons of Apo decorated with LCO and later wrapped with GR flakes. Optical studies shows two absorption edges corresponding to the band gap energies of Apo（2.41 eV） and LCO（4.1 eV）. Considering the absorption edge of the heterostructures in the visible region, the photocatalytic activities of photocatalysts containing different Apo/LCO mass ratios were evaluated by the degradation of MB. GR-decorated composite with 20% LCO（Apo/LCO20/GR） exhibited the highest photocatalytic activity for MB degradation, with a rate constant, k of 0.541 min. The photocatalytic activity of Apo/LCO20/GR more greatly enhanced than those of the individual constituents（Apo, LCO, Apo/LCO20）. The enhanced photocatalytic activity of the heterostructure can be attributed to the co-catalytic effect of LCO as well as intriguing physicochemical properties of GR. To understand the enhanced photocatalytic activity of the heterostructures the photocatalytic reaction mechanism is proposed in detail. The recyclability of the Apo/LCO/GR composite photocatalyst is further evaluated by reusing the catalyst in replicate photocatalytic experiments which shows consistent photocatalytic activity thereby confirms the stability and reusability of heterostructure photocatalyst.

关键词： ag3po4 LaCO3OH Graphene Heterostructures Photocatalytic MB degradation Co-catalyst

原位化学沉积法制备agBr/ag3po4光催化剂及其催化性能

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石油学报（石油加工） 2020年第3期36卷 484-491页

作者：郭玉玮刘旭东赵建军魏兵丁永萍包头师范学院化学学院内蒙古包头014030 包头师范学院物理科学与技术学院内蒙古包头014030

通过原位化学沉积法制备了agBr/ag3po4复合光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征手段对其进行了表征。研究了可见光照射下,agBr、ag3po4和agBr/ag3po... 详细信息

通过原位化学沉积法制备了agBr/ag3po4复合光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征手段对其进行了表征。研究了可见光照射下,agBr、ag3po4和agBr/ag3po4在不同照射时间、催化剂的量、染料初始浓度和不同染料条件下降解罗丹明B的催化活性。结果显示,光照30 min后agBr/ag3po4复合光催化剂对罗丹明B的降解率可以达到98%,比单一的agBr和ag3po4对罗丹明B的降解率分别提高了1.5倍和1.2倍。此研究的结果证明了agBr/ag3po4复合物在光催化降解中应用的潜能。

关键词： agBr ag3po4 光催化剂化学沉淀法催化性能

Synthesis of ag3po4-based Composites for Photocatalytic Degradation of Organic Dyes

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Synthesis of Ag3PO4-based Composites for Photocatalytic Degr...

作者： Ahmed Mahmoud Idris Mohamed(阿麦) 西北师范大学

学位级别：硕士

近年,半导体催化剂在可见光照射下光催化降解有机污染物引起了很大关注,因为这是一个有前景,环境友好,成本低廉,高效的工艺。为了更好的使用占大约43%太阳能的可见光,迫切需要可见光催化剂氧化降解有机污染物。这种具有高的氧化能力的... 详细信息

近年,半导体催化剂在可见光照射下光催化降解有机污染物引起了很大关注,因为这是一个有前景,环境友好,成本低廉,高效的工艺。为了更好的使用占大约43%太阳能的可见光,迫切需要可见光催化剂氧化降解有机污染物。这种具有高的氧化能力的技术已被广泛用于消除持久性污染有机物和微生物废水中。(ag3P0)磷酸银的带隙为2.43eV,作为一种新型催化剂,它表现出非常高的对水的光氧化能力和在可见光照射下对有机染料的光降解能力。通过使用磷酸银氧化水生氧的量子产率在光照为420nm时波长差不多达到90%。因此,磷酸银在光催化性能上很有发展前景。生成电子的氧化还原反应的潜力,光诱导快速重组产生电子空穴和磷酸银的表面形貌被认为是影响光催化性能的主要因素。在本论文中,主要研究目标是了解磷酸银的表面形貌和结构性质,光催化电子的效果和开发高纯的能产生和分离电子空穴的磷酸银,以及基于磷酸银的光催化剂对环境的净化作用。为了达到这一目标,我们成功的合成并研究了基于磷酸银的两种新型的光催化复合材料。本论文主要分为三部分：第一章,我们对半导体光催化剂和光催化剂如何净化环境进行了概述。其次,我们讨论了合成和利用高效的磷酸银的细节以提供开发高效磷酸银复合材料净化环境的有用信息。除此之外,我们也讨论了合成不同结构的磷酸银的方法以及获得高效的具有光催化活性的材料的策略。第二章,为了提高磷酸银在可见光照射下的光催化反应性能,通过功能化还原氧化石墨烯和Fe3O4磁性纳米粒子复合物,我们制造了一种新型的光催化剂。RGO-Fe304-ag3P04的合成制备是通过简单有效的静电自组装方法。产物的形貌和结构的表征是通过透射电子显微镜,扫描电子显微镜,X-射线衍射,紫外线-可见漫反射光谱,红外光谱,以及光致发光完成的。通过X-射线光谱分析我们证实了合成的纳米粒子的存在元素。RGO-Fe304-ag3P04复合材料的光催化活性是通过在可见光下以及较短的光照时间内几乎完全降解罗丹明B来评估的。该材料具有优良的可循环性,在光催化过程中有高效的电子-空穴分离。第三章,制备了一种新型的Fe3O-ag3po4@agI光催化剂,该催化剂能在可见光照射下诱导光降解甲基橙。该纳米粒子通过简单有效的原位离子交换方法合成,并通过扫描电子显微镜,X-射线衍射,紫外线-可见漫反射光谱表征。结果证实,磁性纳米粒子和碘化银分子在没有失去其磁性和光学功能的情况下都被固定在磷酸银的表面。Fe304-ag3P04@agI光催化剂显示比ag3po4@agI和ag3po4更高的活性。ag3po4的光催化活性是通过在可见光下以及较短的光照时间内几乎完全降解甲基橙来评估的。该材料具有优良的可循环使用性。

关键词： RGO Fe3O4 ag3po4 光催化

{110}晶面取向ag3po4多面体的水热制备及可见光催化活性

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物理化学学报 2015年第10期31卷 1939-1948页

作者：刘春梅张国英张欣许艳艳高东昭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

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... 详细信息

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.

关键词： ag3po4 PEG-6000 水热法光催化活性物种光生载流子分离