摘 要

磷酸银（Ag₃PO₄）作为一种新型的可见光光催化剂，因其高效的催化性能得到了人们的广泛关注，然而磷酸银的稳定性却比较差，价格也比较昂贵，不利于大规模的工业生产。目前人们主要是通过制备不同晶体结构的Ag₃PO₄来探索提高其光催化活性和化学稳定性。本文采用光还原法沉积金属银制备Ag/Ag₃PO₄、进一步原位沉淀法制备Ag/Ag₃PO₄/AgBr，探索了无定形二氧化钛（a-TiO₂）、氧化锌、氧化钨、金属铜等助剂修饰对Ag₃PO₄可见光催化性能及其可见光催化稳定性的影响，研究了Ag₃PO₄复合光催化剂中修饰的AgBr及a-TiO₂最佳量，通过XRD、SEM、EDS及紫外光谱等进行分析表征，结果发现：银沉积形成的Ag/Ag₃PO₄复合结构有利于提高其化学稳定性，但可见光催化活性有所降低；AgBr的沉积明显提高了Ag₃PO₄光催化剂的稳定性；无定形二氧化钛等助剂修饰后，Ag₃PO₄复合光催化剂的光催化活性得到了提高，但是稳定性较之前面更差。初步推测了Ag/Ag₃PO₄/AgBr稳定性更优的机理。

关键词：Ag₃PO₄；可见光催化；光稳定性；复合材料

Abstract

Silver phosphate (Ag₃PO₄) visible light as a new catalyst for its efficient catalyticperformance has been widespread concern, however, is rather poor stability of silver phosphate, the price is relatively expensive, is not conducive to large-scale industrial production. There is now mainly through Ag₃PO₄ prepared to explore different crystal structure to improve its photocatalytic activity and chemical stability. In this paper, photo-reduction method for preparing metallic silver deposited Ag / Ag₃PO₄, further situ precipitation method Ag / Ag₃PO₄ / AgBr, explore the amorphous titanium dioxide, zinc oxide, tungsten, copper and other additives modifying catalytic properties of visible light and Ag₃PO₄ Effect of visible light catalytic stability by XRD, SEM, EDS and UV spectra were characterized and found: Ag / Ag₃PO₄ composite structure formed by deposition of silver will help improve its chemical stability, but the photocatalytic activity has been significantly reduced; On the basis of the legal system further by precipitation into Ag / Ag₃PO₄ / AgBr, found to greatly improve the stability. However, after the addition of amorphous titanium dioxide and other additives modified, although the photocatalytic activity is improved, but the stability is worse than the previous. Initial speculation that the Ag / Ag₃PO₄ / AgBr better stability mechanism and Ag / Ag₃PO₄ / AgBr catalyst AgBr best content and a-TiO₂ / Ag / Ag₃PO₄ / AgBr a-TiO₂ catalyst optimum dosage.

Key Words：Ag₃PO₄；Visible light catalytic；Light stability；Composites

目录

第1章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 光催化机理 2

1.2.1 光催化剂的种类 2

1.2.2 光催化原理 3

1.2.3 影响光催化反应的因素5

1.3 研究的目的、意义及主要内容 6

1.3.1 研究的目的和意义 6

1.3.2 研究的主要内容 7

第2章 实验部分 8

2.1 实验原料和仪器 8

2.2 实验样品的制备 9

2.2.1预处理 9

2.2.2 Ag₃PO₄的制备 9

2.2.3 Ag/Ag₃PO₄的制备 9

2.2.4 Ag/Ag₃PO₄/AgBr的制备 10

2.2.5 TiO₂/Ag/Ag₃PO₄/AgBr的制备 10

2.2.6 ZnO/Ag/Ag₃PO₄/AgBr的制备 10

2.2.7 WO₃/Ag/Ag₃PO₄/AgBr的制备 10

2.2.8 TiO₂/Ag/Ag₃PO₄/AgBr/Cu的制备 10

2.3 光催化活性测试 10

2.4 催化剂稳定性检测 11

2.5 催化剂的表征手段 11

2.6 光催化降解染料 12

第3章 结果与讨论 13

3.1 催化剂的表征与分析 13

3.1.1 XRD结构表征 13

3.1.2 扫描电子显微镜（SEM）图与X-射线光电子能谱（EDS）图 13

3.1.3 紫外-可见吸收光谱（UV-vis）表征 15

3.2 可见光催化活性与稳定性研究 16

3.2.1 可见光催化活性分析 16

3.2.1.1 银沉积对光催化性能的影响16

3.2.1.2 AgBr修饰对光催化性能的影响16

3.2.1.3 不同助剂修饰对光催化性能的影响17

3.2.1.4 无定形二氧化钛修饰对光催化性能的影响18

3.2.2 稳定性检测 19

3.2.2.1 银沉积对光催化稳定性能的影响19

3.2.2.2 AgBr修饰对光催化稳定性能的影响20

3.2.2.3 无定形二氧化钛修饰对光催化稳定性能的影响21

3.2.2.4 不同助剂修饰对光催化稳定性能的影响22

3.3 本章小结 23

第4章结论 24

4.1 论文主要结论24

4.2 论文创新点 24

4.3 展望 24

参考文献25

致谢 27

第一章 绪论

1.1 前言