ZnPc/ZnO、ZnTSPc/ZnO的原位自组装合成及可见光光催化

摘要

本文采用原位合成方法制备了不同物质的量配比的zinc phthalocyanine (ZnPc)/ZnO、zinc tetrasulfonated phthalocyanine (ZnTSPc)/ZnO复合材料,通过UV-Vis、FTIR和荧光光谱等表征手段,确定了ZnPc、ZnTSPc在ZnO表面的原位形成及两者之间的键合方式,采用荧光光谱仪及单光子计数的方法测定复合前后ZnPc、ZnTSPc荧光强度、寿命的变化,并对其敏化光催化机理进行研究.结果表明,ZnPc与ZnO之间不存在电子转移,而ZnTSPc通过磺酸基与ZnO表面Zn2+形成-SO3-Zn键,有利于其激发态向半导体ZnO导带注入电子;在1.0mol%(ZnTSPc与ZnO物质的量比)ZnTSPc/ZnO复合材料中,ZnTSPc与ZnO之间的电子转移速率ket=6.1×107s-1;ZnPc经能量转移产生单线态氧,可提高ZnO可见光光降解效率,而ZnTSPc键合于ZnO后,ZnTSPc既可通过能量转移产生单线态氧,亦可通过电子转移产生超氧负离子自由基,获得更高的光催化效率.