摘 要

本文通过表面吸附的方法制备表面带正负电性的Ag₃PO₄和GO /Ag₃PO₄，通过扫描电镜(SEM)、光电子能谱(EDS)、X 射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对其进行表征，并以甲基橙溶液为目标降解物研究了其光催化性能。将带电性的表面和不带电的表面进行光催化性能的对比，探究表面带电性对Ag₃PO₄和GO /Ag₃PO₄光催化性能的影响。所得的结果对于表面带电性增强光催化剂的光催化性能具有重要的指导意义。

论文主要研究了Ag 和HPO₄^2-对Ag₃PO₄和GO /Ag₃PO₄的光催化性能的影响。

研究结果表明：Ag 和HPO₄^2-对Ag₃PO₄的光催化性能有抑制作用，而Ag 和HPO₄^2-对GO/Ag₃PO₄的光催化性能均有促进作用，其中Ag 的促进作用最大。

本文的特色：表面带电性对于Ag₃PO₄和GO /Ag₃PO₄的影响不同，造成这不同的是因为GO得加入，探究了造成这样的原因。

关键词：光催化剂；表面带电性；降解；磷酸银

Abstract

In this paper, Ag₃PO₄ and GO/Ag₃PO₄ with positive and negative electrical properties were prepared by the method of surface adsorption, and then, SEM, EDS, XRD, FTIR and UV-vis were used to characterize the photocataiyst. The solution of methyl orange, was selected as the degradation object in the study of its photocatalytic activity. The effect of surface charge on the photocatalytic activity of Ag₃PO₄ and GO/Ag₃PO₄ was investigated by comparing the photocatalytic properties of the charged surface and the non charged surface. The results obtained have important guiding significance for the photocatalytic performance of the surface charged enhanced photocatalyst.

The effects of Ag and HPO₄^2- on the photocatalytic activity of Ag₃PO₄ and GO/Ag₃PO₄ were studied in this paper.

The results show that: Ag and HPO₄^2- have inhibitory effect on the photocatalytic activity of Ag₃PO₄, while Ag and HPO₄^2- have the promoting effect on the photocatalytic activity of

GO/Ag₃PO₄, and the promotion of Ag is the most important.

The characteristics of this paper: the surface charge for Ag₃PO₄ and GO/Ag₃PO₄ the impact of different, resulting in this difference is because GO have to join, to explore the cause of this.

Key words: photocatalyst; surface charge; degradation; silver phosphate

目 录

第1章 绪论 1

1.1光催化剂的研究进展 1

1.1.1紫外光催化剂的研究进展 1

1.1.2 可见光催化剂的研究进展 2

1.2 Ag₃PO₄光催剂的研究进展 3

1.3 Ag₃PO₄光催化剂改性方法 4

1.4本课题的研究意义和内容 5

1.4.1研究目的及意义 5

1.4.2研究内容 5

第2章 实验内容 6

2.1实验试剂 6

2.2 实验仪器 6

2.3样品的制备 6

2.3.1不同电性的Ag₃PO₄的制备 6

2.3.2不同电性的GO/Ag₃PO₄的制备 7

2.3.3 Ag 含量不同的GO/Ag₃PO₄光催化剂的制备 7

2.3.4 HPO₄^2-含量不同的GO/Ag₃PO₄光催化剂的制备 8

2.4样品光催化性能的测试 8

第3章 结果与讨论 9

3.1仪器测试与表征 9

3.2 表面电性对Ag₃PO₄光催化剂影响的结果与讨论 9

3.2.1 不同电性的Ag₃PO₄的形貌结构分析 9

3.2.2不同电性的Ag₃PO₄的光催化性能 12

3.2.3表面电性修饰的Ag₃PO₄光催化机理 13

3.2.4小结 13

3.3表面带电性对GO/Ag₃PO₄光催化剂影响的结果与讨论 14

3.3.1不同电性的GO/Ag₃PO₄的形貌结构分析 14

3.3.2不同电性的GO/Ag₃PO₄的光催化性能 17

3.3.3光催化稳定性评估 19

3.3.4表面带电性GO/Ag₃PO₄光催化机理 20

3.3.5小结 20

第4章 结论 22

参考文献 23

致谢 25

第1章 绪论

1.1光催化剂的研究进展

进入21世纪，随着人们的经济水平迅速提高，同时也带来了一系列的环境问题和资源问题，比如大气和水资源的污染、温室效应、雾霾还有资源短缺，粗扩式的开采方式和资源浪费等。而难降解有机物也在持续增长，广泛的存在于空气和废水中，已经严重威胁着人类自身的健康，引起了人们的高度关注。为了降解这些污染物，研发新型的，环境友好型的降解方法势在必行。其中最受人瞩目的方法是光催化技术，光催化的方法能得到人们的欢迎是因为其降解以后的产物无毒、无害。而能让该方法得到广泛应用的的另外一个原因是它在太阳光的光照下发生作用，太阳能在自然界是取之不尽，用之不竭的，更为重要的是太阳能为清洁能源。

太阳光中能被光催化剂利用的光主要是紫外光和可见光，因此作为光催化剂应具备下列特性：能吸收可见/紫外光、具有一定的化学和光学稳定性、廉价无毒等。根据催化剂可吸收的太阳光分类，分为紫外光催化剂和可见光催化剂。

1.1.1紫外光催化剂的研究进展

一般来说，紫外光催化剂有以下分类：1）d⁰金属氧化物(Ti⁴ 、Zr⁴ 、Nb⁵ 、Ta⁵ 、W⁶ )； 2)d¹⁰金属氧化物(In³ 、 Ga³ 、Ge³ 、Sn⁴ )；3）f⁰金属氧化物(Ce⁴ )；4）非氧化物光催化剂。关于紫外光的研究进展如下所述：

Carey等人^[1]成功制备了纳米二氧化钛，二氧化钛凭借它优异的光催化性能即能够高效、可循环的降解污水中的有机污染物而成为了科学家们的研究热点，同时因为该催化剂具有廉价、无毒、循环性能强等特点，所以其未来的应用前景非常可观。然而不足之处在于因其本身的结构的限制，使其只能在紫外光的照射下降解有机物，而在太阳光谱中紫外光的所占的比例又很小^[2]，因此，也就限制了二氧化钛的使用领域。