光诱导法制备Ag/AgCl纳米复合物与Ag/TiO2纳米异质结及其光催化性能研究

摘要

本文在本实验室已有的成熟的单分散Ag、TiO2纳米晶的制备技术的基础上，采用光诱导法开展了Ag/AgCl纳米复合材料及Ag/TiO2纳米异质结的研究工作，实现了将Ag沉积在AgCl纳米晶表面，以及将不同形貌的TiO2纳米晶与银复合，得到了理想的Ag/TiO2纳米异质结，并进行了光催化性能表征。
　　 首先，在一种全新的微乳液体系中采用光诱导法制备了Ag/AgCl纳米复合材料，重点研究了不同的反应物浓度对Ag/AgCl颗粒尺寸及形貌的影响，并通过对亚甲基蓝的降解表征了样品在可见光下的催化活性。
　　 其次，在非水体系中采用光诱导法，分别以两种形貌的TiO2纳米晶为基体，成功合成了具有强烈相互耦合作用的Ag/TiO2纳米异质结，且具有明显优于纯TiO2的光催化性能，探讨了表面活性剂油酸在异质结的形成过程中起到至关重要的诱导效应，为在水相体系中的研究奠定了理论基础。
　　 最后，对在水相体系中制备TiO2纳米晶及Ag/TiO2纳米异质结进行了全新的尝试。通过利用钛源在水中的水解反应先得到Ti(OH)4沉淀，再利酸碱处理使Ti(OH)4脱水的方法成功获得了表面清洁的分散性良好的不同形貌的锐钛矿型TiO2纳米晶。并在水相体系中采用光还原法，以细棒状TiO2纳米晶为基体成功获得了Ag/TiO2纳米异质结，且其在可见光与模拟自然光下的光催化活性均比目前已经发表的研究所展示的更高，为制备高催化活性的纳米异质结结构提供了一种可能的方法。