Ag3PO4/ZnO納米線陣列復合光催化劑的研制及光催化降解羅丹明B研究

劉家瑋 許 諾 代志遠 楊煒光 楊騏銘 羅 艷

(南昌航空大學環境與化學工程學院,江西省持久性污染物控制與資源循環利用重點實驗室,江西 南昌 330063)

1 引言

利用太陽光催化降解水中有機污染物是一種較低成本的處理水環境中有機污染的方法。而高效光催化劑的研制是光催化過程中的關鍵部分。目前，TiO2作為光催化劑，由于其化學性質穩定、無毒、成本低和抗光腐蝕等優點在環境凈化領域中有著廣泛應用。但是，粉末狀TiO2催化劑存在光生電子-空穴復合率高，對可見光吸收率差，光催化效率不高，催化劑回收困難等問題。由于陣列可以提高光催化活性面積，能夠容易實現電子-空穴分離，避免電子空穴復合；同時直接長在基底上的催化材料，相較于粉末狀的催化劑，能更好的實現回收與再利用，可以解決二次污染的問題。因此科研工作者進行了不少嘗試。制備陣列型的TiO2納米管或納米線，如電化學腐蝕的方法。[1,2]但是，在透明基底上生長TiO2陣列條件極難控制，相應的報道還不多，而且需有毒的有機溶劑苯或二甲苯做溶劑[3]。如何通過低成本，環保的方式制備陣列型的可替代的無機半導體材料還有待解決。

ZnO是一種重要的無機半導體光電材料，研究表明，作為一種寬禁帶半導體材料, ZnO可將污染物完全礦化成水和無機離子[4]，降解過程無二次污染，具有使用范圍廣，反應速度快的特點，繼TiO2后有望成為又一類高效綠色光催化劑。同時ZnO容易擇優取向生長，其形貌很容易得到控制，目前已經通過各種不同方法實現了ZnO在不同基底上制備納米線陣列結構[5]。……