Au改性BaTiO₃纳米颗粒在模拟太阳光照射下的光催化降解性能

县涛¹，邸丽景^1,2，马俊¹，桑萃萃¹，魏学刚¹，周永杰¹

1. 青海师范大学物理系2. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室

摘 要：用聚丙烯酰胺凝胶法制备BaTiO₃纳米颗粒,然后用光还原法在其表面沉积Au颗粒,制备出Au/BaTiO₃复合光催化剂。使用X射线粉末衍射技术（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见光漫反射光谱（UV-Vis DRS）和荧光光谱（PL）等手段对样品进行了表征。结果表明:Au修饰没有改变BaTiO₃的晶体结构;粒径分布在5²0 nm的Au纳米颗粒,附着在BaTiO₃颗粒表面（平均粒径约为55 nm）;Au纳米颗粒的表面等离子体共振吸收效应（SPR）使Au/BaTiO₃对⁵60 nm处的可见光产生较强的吸收;与BaTiO₃单体相比,Au/BaTiO₃中光生电子和空穴的复合几率明显降低。同时,提出了Au纳米颗粒在BaTiO₃表面的形成机制。以偶氮染料亚甲基蓝（MB）作为目标降解物,在模拟太阳光的照射下研究了产物的光催化活性和光催化稳定性。结果表明:适量的Au修饰明显提高了BaTiO₃的光催化降解活性,且使Au/BaTiO₃具有良好的光催化稳定性。探讨了Au纳米颗粒改善BaTiO₃模拟太阳光光催化性能的机理。

关键词：光催化;BaTiO₃;纳米颗粒;Au;改性;