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随着能源短缺和环境污染加剧,利用光催化技术解决能源与环境问题受到大家的广泛关注。贵金属/半导体复合光催化剂能改性单一的光催化剂存在的量子产率偏低、对可见光利用效率低,电子空穴对易复合、易失活等问题。然而制备贵金属/半导体复合光催化剂也存在许多问题。本文针对Ag容易发生团聚和连续成核;单纯的负载在半导体表面使得贵金属容易流失,重复性和稳定性较差,同时容易发生光腐蚀现象等问题,进行了探讨研究。具体研究内容如下:(1)Ag/ZnO阵列复合光催化剂:采用粘度适中带还原性能的乙二醇作溶剂制备Ag纳米粒子。结果表明乙二醇能有效的避免Ag的团聚和连续成核。改变AgNO3浓度可得到不同Ag负载量的ZnO阵列,而不影响Ag的颗粒大小。Ag的负载大大提高了ZnO阵列对可见光的吸收。实验表明,AgNO3浓度为5mmol/L,制备的Ag/ZnO阵列复合光催化剂中Ag的负载量为0.8%,其光电流达到最大,是纯ZnO阵列的2.5倍。在紫外可见光下降解罗丹明B,其光催化效果最好,是纯ZnO阵列的2倍多。对活性物种研究表明,降解的最主要的活性物种为羟基自由基。(2)Au掺杂BiOBr复合光催化剂:通过在纳米金、Bi源、Br源混合水溶液中水热法合成Au掺杂的BiOBr光催化剂。通过改变Au溶液浓度调控Au的掺杂量。实验表明,随着Au的掺杂量不断增加,Au/BiOBr在可见光区的吸收越来越强,光电流响应先增强后降低,在Au掺杂2.5wt%时光电流响应最大,其可见光下光催化降解RhB效率达到最大,10min内就能完全降解RhB,而纯BiOBr需要降解30min。对其反应活性物种进行研究发现其降解的主要活性物种为空穴。(3)核壳结构Au@TiO2复合光催化剂:采用简单的丙酮浴法合成了核壳结构的Au@TiO2复合光催化剂。实验表明:煅烧温度为750°C,制备的样品为Au@TiO2金红石和锐钛矿混相。随着包覆Au的量不断增多,Au@TiO2在可见光区的吸收越强,在紫外可见光下,光电流响应先增强后降低,在1.0wt%光电流响应强度最大,为纯TiO2的5倍。然而在紫外可见光下,核壳结构Au@TiO2降解对硝基苯酚的效果相比纯TiO2并没有明显提高,其降解的主要活性物种为超氧自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH)。核壳结构1.0wt%Au@TiO2产氢速率是纯TiO2的10倍,说明制备的核壳结构Au@TiO2在紫外可见光下不利于降解对硝基苯酚,而利于产氢。(4)Pt/SnXTi1-XO2复合光催化剂:通过利用溶胶凝胶法合成了SnXTi1-XO2催化剂,镀铂后应用于光催化制氢,并探讨了Sn与Ti摩尔比对Pt/SnXTi1-XO2的影响,发现当X=0.1时Pt/Sn0.1Ti0.9O2的光催化产氢效果最好,其产氢率为106.37μmol·h-1,是Pt/TiO2的2.5倍,而Pt/SnO2无法产氢。