摘 要

Abstract VI

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 半导体光催化剂技术 2

1.2.1光催化技术背景 2

1.2.2光催化机理 2

1.3 Ag₃PO₄半导体光催化剂研究进展 4

1.3.1Ag₃PO₄的制备 5

1.3.2 Ag₃PO₄的改性方法 7

第二章 研究思路 8

2.1 研究内容 8

2.2 实验部分 8

2.2.1实验试剂 8

2.2.2实验仪器 9

2.3研究方法 10

2.3.1光催化降解实验 10

2.3.2紫外-可见吸收光谱测定 10

第三章 MnS/Ag₃PO₄的制备及性能研究 12

3.1 引言 12

3.2实验部分 12

3.2.1MnS的制备 12

3.2.2 MnS/Ag₃PO₄催化剂的制备 13

3.2.3 MnS/Ag3PO4催化剂的光催化实验 13

3.2.4 MnS/Ag₃PO₄紫外-可见吸收光谱测定 14

3.3结果与讨论 14

3.3.1光催化实验分析 14

3.3.2紫外-可见吸收光谱分析 15

3.4本章小结 16

第四章 Cu₂O/Ag₃PO₄的制备及性能研究 17

4.1引言 17

4.2实验部分 18

4.2.1 Cu₂O的制备 18

4.2.2 Cu₂O/Ag₃PO₄催化剂的制备 18

4.2.3 Cu₂O/Ag₃PO₄催化剂的光催化实验 19

4.2.4 Cu₂O /Ag₃PO₄紫外-可见吸收光谱测定 19

4.3结果与讨论 19

4.3.1光催化实验分析 19

4.3.2紫外-可见吸收光谱分析 21

4.4本章小结 22

第五章 Cd_0.5ZnS/Ag₃PO₄的制备及性能研究 23

5.1 引言 23

5.2实验部分 23

5.2.1 Cd_0.5ZnS的制备 23

5.2.2 Cd_0.5ZnS/Ag₃PO₄催化剂的制备 24

5.2.3 Cd_0.5ZnS/Ag₃PO₄催化剂的光催化实验 24

5.2.4 Cd_0.5ZnS /Ag₃PO₄紫外-可见吸收光谱测定 25

5.3结果与讨论 25

5.3.1光催化实验分析 25

5.3.2紫外-可见吸收光谱分析 27

5.4本章小结 27

第六章 其他表征手法与分析 29

6.1 Cu₂O/Ag₃PO₄的FESEM分析 29

6.2 Cu₂O/Ag₃PO₄的XRD分析 30

第七章 结论 31

参考文献 32

致谢 33

Ag₃PO₄光催化剂的制备及改性

摘 要

面对新世纪以来的环境及能源问题，利用太阳能等绿色无污染能源日趋引起了人们的关注。其中，在太阳光处理下利用光催化剂处理水污染，因其工艺简便、成本低廉、能耗低等优点成为了现阶段人们关注的焦点领域。2010年，《Nature》杂志第一次报道了磷酸银，根据《Nature》杂志报道，这种半导体光催化剂对目标污染物的降解效率可以达到百分之九十以上。然而，由于磷酸银的稳定性较差以及成本相对较高等一系列局限性，这种半导体光催化剂的大范围应用仍然一直受到限制。目前现有的大量实验研究均从控制磷酸银尺寸及形貌以及利用半导体复合磷酸银从而形成异质结着手，旨在对磷酸银进行进一步改性。

本论文主要介绍了一种简单易得的实验室合成磷酸银的方法，并利用多种半导体复合方法对磷酸银进行改性，采纳XRD、FESEM、uvpc测试对样品进行了表征分析，并以甲基橙（MO）为污染物，通过考察降解效果来研究其催化性能。具体内容如下：

（1）将采用置换法制得的MnS与AgNO₃、NaH₂PO4复合，得MnS/ Ag₃PO₄，研究单体以及3%、1%、0.5%的MnS掺杂Ag₃PO₄条件下的降解率。通过对实验一系列分析，当MnS/ Ag₃PO₄摩尔比为0.5%时，MnS/ Ag₃PO₄的光催化效果最好，且降解率的数值可达到94%。

（2）将采用葡萄糖还原法制得的Cu₂O与AgNO₃、NaH₂PO4复合，得Cu₂O/ Ag₃ PO₄，研究单体以及3%、1%、0.5%的Cu₂O掺杂Ag₃PO₄条件下的降解率。通过对实验一系列分析，当Cu₂O/ Ag₃ PO₄的摩尔比为0.5%时，光催化效果最好。

（3）将制得的Cd_0.5ZnS与AgNO3、NaH₂PO4复合，得Cd_0.5ZnS/ Ag₃PO₄，研究单体以及3%、1%、0.5%的Cd_0.5ZnS掺杂Ag₃PO₄条件下的降解率。当Cd_0.5ZnS/ Ag₃PO₄的摩尔比为0.5%时，光催化效果最好，且降解率的数值可达到93%。

（4）采用XRD、FESEM、uvpc对样品进行表征，分析半导体掺杂对磷酸银样品形貌及半导体复合光催化的光催化活性影响。

关键词：Ag₃PO₄ 性能研究 催化剂制备 可见光 半导体光催化剂 异质结 降解效率

The Preparation and Modification of Ag₃PO₄

Abstract

In the face of the new century, environmental and energy issues have become increasingly prominent, the use of solar energy and other green pollution-free energy has attracted increasing attention. Among them, the use of photocatalytic treatment of water pollution under the sun, because of its simple process, low cost, low energy consumption has become the focus of attention areas. In 2010, Nature reported for the first time a highly photocatalytic photocatalyst, silver phosphate, which, according to the journal Nature, reported that the semiconductor photocatalyst, when irradiated with a wavelength of more than 420 nm, Efficiency can reach more than 90%. However, the wide range of applications of such semiconductor photocatalysts have been limited due to the poor stability of silver phosphate and the relatively high cost of a series of limitations. At present, a large number of existing experimental studies from the control of silver phosphate size and morphology to start, to further improve the photocatalytic activity of silver phosphate photocatalyst. However, silver phosphate still has stability and cost in practical photocatalytic applications.

相关图片展示：