近红外响应AuNRs/Ag3PO4复合光催化材料的制备及性能研究

• 作 者: 刘泽泞;刘永成;徐飘飘;蔡木锦;原弘;
• 机 构: 华中农业大学 湖北省武汉市洪山区狮子山街1号
• 出 处: 第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
• 发表日期: 2014年期

　　理想的光催化剂不仅需要很好的量子效率,还要有较宽范围的光响应。近年报道的Ag3PO4光催化剂[1]备受关注,这是因为Ag3PO4具有很好的可见光响应,在400～500 nm范围内光催化产氧的量子效率高达80％以上[2],同时Ag3PO4还具有易制备易分离等特点。虽然Ag3PO4的可见光光催化活性强,但是由于Ag3PO4主要在530 nm以下有光响应,所以在长波长照射下几乎没有光催化活性。目前关于Ag3PO4光催化剂及其改性的研究中,鲜有长波长甚至近红外光催化活性的报道,而长波长光响应的改性对于拓宽Ag3PO4的应用十分有意义。具有近红外响应的金纳米棒(Au NRs)已被用于改性光催化剂[3],使其在近红外光照下表现出光催化活性,具有良好的应用前景。本文通过吸附沉淀法将合成的Au NRs负载到Ag3PO4上制备了复合光催化剂Au NRs/Ag3PO4,由于Au NRs的表面等离子共振使得该复合型光催化剂在550～1000 nm范围内有明显的光吸收。在不同波长范围(照射波长 ≥ 420 nm,≥ 550 nm,≥ 600 nm,≥ 645 nm和≥ 685 nm)光照下考察了Au NRs/Ag3PO4光催化降解染料有机染料(罗丹明B和亚甲基蓝)的性能,发现随着光照范围向长波长区移动,复合催化剂Au NRs/Ag3PO4的降解能力明显高于纯Ag3PO4,甚至在近红外光照下(≥685 nm)也可以降解染料。综合实验结果,推测其光催化机理如图1 所示。本研究表明此类改性光催化剂具有在较宽波长光甚至近红外光光催化技术研究及应用中的科学价值。