Ag_(2)O/WO_(3)-SiO_(2)气凝胶的制备及光催化性能研究

摘要

为扩大WO_(3)-SiO_(2)气凝胶的可见光吸收范围,改善其光催化效果,先以溶胶-凝胶法制备了WO_(3)-SiO_(2)气凝胶,再采用浸渍法制备了不同Ag_(2)O负载量的Ag_(2)O/WO_(3)-SiO_(2)复合气凝胶光催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见光谱仪(UV-vis)、荧光分光光度计(PL)对样品进行了表征分析,并在464 nm波长光源下考察了样品光催化降解亚甲基蓝(MB)的性能。表征结果表明,负载的Ag_(2)O与WO_(3)-SiO_(2)气凝胶中的WO3存在电子转移相互作用,形成了Ag_(2)O/WO3异质结;Ag_(2)O/WO3异质结使催化剂的带隙宽度变窄,有利于光生电子-空穴的激发,同时抑制了电子-空穴对的复合。结合光催化剂降解MB的效果,负载Ag_(2)O形成的Ag_(2)O/WO3异质结增强了Ag_(2)O/WO_(3)-SiO_(2)气凝胶的可见光吸收能力,提高了其光催化性能。其中,Ag_(2)O负载量为0.4%(质量分数)的Ag_(2)O/WO_(3)-SiO_(2)气凝胶具有最佳的催化降解性能,2 h内对MB的降解率达到94.91%,较WO3/SiO2气凝胶提高了58.17%。根据催化剂的能带结构分析,推断了Ag_(2)O/WO3异质结降解MB的可能机理为Ⅱ型异质结机理。