半导体导带能级电位对Ag@AgX/半导体复合材料光催化性能影响研究

摘要

太阳能光催化技术的应用成为解决全球环境与资源问题的重要途径，而寻找高效稳定的光催化剂已经成为一项重要的课题。
　　本文选取了n型半导体ZnO、O-C3N4和p型半导体Fe2TiO5，通过和Ag@AgCl复合分别制备了ZnO/Ag@AgCl、O-C3N4/Ag@AgCl和Fe2TiO5/Ag@AgCl复合材料，通过对罗丹明B染料的降解实验测试了材料的可见光光催化性能，结果显示降解速度依次是ZnO/Ag@AgCl>O-C3N4/Ag@AgCl>Fe2TiO5/Ag@AgCl，进一步分析其可能原因是：ZnO和O-C3N4同为n型半导体，O-C3N4的导带电位比ZnO更负，相比之下，Ag@AgCl的电子更容易传递到与之导带电位差较大的ZnO上，因而ZnO/Ag@AgCl复合材料内部的光生电子-空穴分离效率更高，材料表现出更好的光催化性能。Fe2TiO5是一种p型半导体，导带电位与ZnO十分接近，但Fe2TiO5与Ag@AgCl复合之后，二者界面处形成内建电场，阻止了光生载流子的扩散，因而其光催化性能相对较差。对比结果说明对于相同的导带电位的不同类型的半导体材料与Ag@AgCl复合之后，n型半导体比p型半导体更容易接收光生电子，促进光生电子-空穴的分离，从而具有较好的光催化及光电化学性能。

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1绪论

1.1光催化技术及光催化材料概述

1.2等离子体光催化材料Ag@AgX

1.3 复合材料及Ag@AgCl复合材料

1.4 Ag@AgCl复合材料制备中的能带匹配选择

1.5 本文工作及其目的和意义

2 ZnO/Ag@AgCl复合材料的制备及其光催化性能研究

2.1 引言

2.2 本章主要研究内容及背景

2.3 实验部分

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

3 O-C3N4/Ag@AgCl复合材料的制备及其光催化性能研究

3.1 引言

3.2 本章主要研究内容及背景

3.3 实验部分

3.4 实验结果与讨论

3.5 本章小结

4 Fe2TiO5/Ag@AgCl 复合材料的制备及其光催化性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

5 小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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