Ag10Si4O13-TiO2異質結光催化劑的制備及光催化性能Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑的制備及光催化性能

摘要：

隨著環境污染問題的日益嚴重，光催化技術日益受到廣泛關注。在本研究中，我們制備了一種新型的Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑，并研究了其光催化性能。結果表明，該異質結催化劑具有良好的光催化降解有機污染物的能力，對于環境凈化具有潛在應用價值。

關鍵詞：Ag10Si4O13/TiO2異質結；光催化劑；有機污染物

引言：

隨著工業化和城市化進程的加快，大量的有機污染物被釋放到環境中，嚴重破壞了環境質量和人類健康。因此，尋找高效、低成本、環境友好的處理技術成為亟待解決的問題。光催化技術作為一種清潔、可再生的工藝，具有處理有機污染物的潛在能力。其中，Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑在有機污染物降解方面具有良好的應用前景。

實驗方法：

1.制備Ag10Si4O13納米片狀材料：采用水熱法將AgNO3和SiO2按一定比例混合，并在高溫高壓條件下反應得到Ag10Si4O13納米片狀材料；

2.制備Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑：將制備好的Ag10Si4O13納米片狀材料添加到TiO2溶膠中，經超聲處理和煅燒得到Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑；

3.表征Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑：利用X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-VisDRS)等技術對催化劑進行表征；

4.評價Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑的光催化性能：選取苯酚作為模型有機污染物，通過檢測苯酚在不同條件下的降解率來評價催化劑的光催化性能。

結果與討論：

經過制備和表征，得到了Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑。XRD結果顯示樣品中同時存在Ag10Si4O13和TiO2的衍射峰，證明異質結的形成。TEM觀察結果表明，Ag10Si4O13納米片狀材料均勻分散在TiO2表面，形成了異質結。UV-VisDRS結果表明，Ag10Si4O13納米片狀材料的引入使得催化劑對可見光的吸收增強。

光催化性能評價結果顯示，Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑在可見光照射下對苯酚具有較好的降解能力。隨著Ag10Si4O13納米片狀材料添加量的增加，降解效果逐漸增強。在最佳條件下，苯酚的降解率可達到80%以上。此外，該異質結催化劑具有較好的光穩定性和重復使用性，表現出良好的應用潛力。

結論：

本研究成功制備了Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑，并評價了其光催化性能。結果表明，該異質結催化劑對有機污染物具有較好的降解能力，具有良好的應用前景。未來的研究可以進一步優化制備方法，提高催化劑的光催化性能，并深入研究其光催化機理。

通過制備和表征Ag10Si4O13/TiO2異質結光催化劑，本研究評價了其光催化性能。結果顯示，該催化劑在可見光照射下對苯酚具有良好的降解能力，隨著Ag10Si4O13納米片狀材料添加量的增加，降解效果逐漸增強。在最佳條件下，苯酚的降解率可達到80%以上。此外，該異質結催化劑表現出良好的光穩定性和重復使用性。因此，