Ag沉积CuO-ZnO纳米复合材料的溶胶-凝胶合成及光催化性能研究

来源期刊：材料导报2020年第10期

论文作者：胡文宇 王笑乙 袁欢 刘禹彤 陈雨 张秋平 张嘉羲 罗凯怡 李靖 徐明

文章页码：10018 - 10023

关键词：光催化;溶胶-凝胶法;Ag沉积;CuO-ZnO异质结;可变价金属离子;

摘    要：利用太阳能光催化降解处理水污染,是修复环境相关成本最小的一种可靠方式,但由于光降解过程复杂,开发一种高性能、可回收、低成本的光催化系统十分具有现实意义。本工作采用简易的溶胶-凝胶法合成了一种Ag沉积CuO-ZnO纳米光催化剂,使用高浓度铜离子掺杂的方式获得了CuO-ZnO异质结构。通过多种测试手段对样品进行表征,X射线衍射（XRD）测试证实了CuO与Ag的存在。扫描电子显微镜（SEM）测试表明ZnO颗粒形貌受Ag沉积的影响。X射线光电子能谱（XPS）证明Ag的沉积影响了表面Cu²⁺向Cu⁺的转变。在光照情况下,少量（2%,摩尔分数）Ag修饰的CuO-ZnO对有机污染物亚甲基蓝（MB）和甲基橙（MO）水溶液的光催化降解效率较未修饰样品更高。光催化性能的改善主要归因于多组分体系中可见光利用率的提升、光生电荷的有效分离、形貌结构的优化及表面化学态的转变,三元复合光催化体系中优异的光催化性能、低贵金属使用量和可回收性,为水污染修复提供了一种有效途径。