In_(2)O_(3)/Ag:ZnIn_(2)S_(4)“TypeⅡ”型异质结构材料的制备及可见光催化性能

摘要

采用低温油浴的方法,制备出具有“TypeⅡ”异质结构的In_(2)O_(3)/Ag:ZnIn_(2)S_(4)复合材料光催化剂。使用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及光电化学测试(PEC)等技术对物相、形貌结构、元素化合状态、光响应特性等方面进行探究。在可见光照射下进行光解水制氢和光降解甲基橙(MO)实验来评价光催化剂的光催化活性,结果表明,粉末状光催化剂In_(2)O_(3)/40.0%(质量分数)Ag:ZnIn_(2)S_(4)的光催化制氢速率达到21.85μmol·h^(-1),约是In_(2)O_(3)和Ag:ZnIn_(2)S_(4)的57.5倍和1.5倍。在可见光下的降解MO实验中,In_(2)O_(3)/40.0%Ag:ZnIn_(2)S_(4)光降解速率为0.3466 min^(-1),分别约是In_(2)O_(3)和Ag:ZnIn_(2)S_(4)的105倍和2.1倍。这主要归因于In_(2)O_(3)和Ag:ZnIn_(2)S_(4)之间形成的“TypeⅡ”异质结构,促使光生载流子的快速迁移和分离。