可见光驱动的核壳结构Ag_2S@Ag_2CO_3催化剂及其对污染物的降解性能

摘要

通过共沉淀与连续沉淀法制备了一系列复合催化剂Ag2S-Ag2CO3（4%,8%,16%,32%和40%Ag2S）以及Ag2CO3@Ag2S（32%Ag2S）,Ag2S@Ag2CO3（32%Ag2S）异质结光催化剂.利用了N2物理吸附、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）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱（Raman）和紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、瞬态光电流响应（TPR）对所制备的催化剂进行表征.在可见光的照射下,研究Ag2S复合量和核壳结构对Ag2CO3降解甲基橙、苯酚和双酚A的光催化活性与稳定性.结果表明：Ag2S/Ag2CO3异质结光催化剂相比Ag2S和Ag2CO3具有更高效的光催化性能.当Ag2S的掺杂量（质量分数）为32%时,Ag2SAg2CO3的光催化降解效率最高.而且Ag2S/Ag2CO3异质结结构对光催化性能有很大影响.对比Ag2SAg2CO3和Ag2CO3@Ag2S,核壳结构的Ag2CO3@Ag2S拥有更好的活性与稳定性.光催化性能增强的主要原因是Ag2S/Ag2CO3异质结的形成而拥有优异的表面性能与独特的电子结构.同时,Ag2S/Ag2CO3异质结结构可以很好地促进光生电子空穴的分离与·OH自由基的产生.更重要的是,表壳Ag2S的低溶解性可以有效地保护核心Ag2CO3,使Ag2CO3更加稳定.