原位光化学还原法制备Ag-UiO-66-NH2复合物以增强其光催化性能

摘要：

采用原位光化学还原沉积法,通过大功率氙灯照射AgNO3和UiO-66-NH2混合溶液制备了系列Ag-UiO-66-NH2复合材料(X min-Ag-UiO-66-NH2,X为照射时间).以粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高倍透射电镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对X-Ag-UiO-66-NH2的形貌和结构进行了表征.在低功率LED可见光下照射下,对X-Ag-UiO-66-NH2光催化还原六价铬(Cr(Ⅵ))的性能进行了探究.其中,30min-Ag-UiO-66-NH2在低功率LED照射40 min对应的Cr(Ⅵ)(初始浓度为10 mg·L-1)的还原效率为94％,照射60 min可将Cr(Ⅵ)彻底还原.同时,还研究了不同pH值(pH=2,3,4,6,8)、小分子有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)和外来离子(湖水、自来水和模拟海水)对30 min-Ag-UiO-66-NH2光催化还原Cr(Ⅵ)的影响.30 min-Ag-UiO-66-NH2经过5次光催化还原Cr(Ⅵ)循环实验后仍能在照射80 min内实现100％Cr(Ⅵ)还原,表明其具有良好的可重复利用性和稳定性.通过光致发光技术(PL)、电化学测试、电子自旋共振(ESR)和活性物质捕获实验,对光催化还原Cr(Ⅵ)的机理进行了研究和验证.总之,原位光化学还原沉积形成的Ag纳米颗粒有助于改善Ag-UiO-66-NH2复合材料界面上的电荷转移,从而促进光催化效率的提升.

关键词：复合物、机理、六价铬、光催化、原位

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分类号：O621.2;O641.4(有机化学)

资助基金：国家自然科学基金;北京市自然科学基金;北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划长城学者培养计划;北京市属高校创新团队建设与教师职业发展项目;北京市百千万人才经费资助项目;北京建筑大学研究生创新项目

在线出版日期：2020-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2100-2112