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半导体因具有量子限域效应和表面能态效应而表现出独特的光学特性,同时半导体晶体的形貌在一定条件下具有可控性,因此,半导体材料的研究受到广大科研人员的关注。半导体光催化剂具有可重复使用以及不会造成二次污染等优点,为治理环境污染开辟了一条新的绿色通道。但是,一方面,由于半导体中的光生电子(e-)-空穴(h+)对容易发生复合及较高的带隙能不利于光催化降解污染物以及光电转化;另一方面,半导体对太阳光的利用率还有待进一步提高。研究表明贵金属的负载可以有效提高半导体光生电子(e-)-空穴(h+)的分离,因此,本论文以常见的金属氧化物半导体ZnO和TiO2为基本研究对象,对贵金属银负载的ZnO的光催化和光电性能进行了探讨;考察了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮在光还原制备Ag/TiO2复合材料中的作用;探究了Ag2O/TiO2的光催化性能及其机理。主要内容如下:第一、研究Ag负载对ZnO光电性质的影响。利用聚乙二醇(PEG)的稳定作用以及六亚甲基四胺(C6Hi2N4)的缓释作用,制备出了长径比较为均一的短棒状ZnO。接着,在紫外(UV)光照射下,在ZnO表面光还原了不同量的贵金属Ag粒子。考察了Ag/ZnO薄膜在不同光源照射下的光电化学性质,并对其机理进行了探讨。此外,利用贵金属Ag的表面等离子共振效应、自催化作用以及表面效应等,使得Ag wt.%=10%的Ag/ZnO复合催化剂具有最优光催化降解活性。第二、研究了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)PVP的用量对光还原合成(PVP)/Ag/TiO2复合物及性能的影响。实验发现由于PVP的存在,使得在TiO2表面上负载的Ag颗粒较小,并且随PVP配比的增加Ag颗粒愈小。此外,由于Ag颗粒的影子效应、界面效应以及贵金属的表面等离子共振效应,造成(PVP)/Ag/TiO2复合材料在不同光源下的光催化活性具有差异:模拟太阳光下,当pvp:nAg+=100:1时,(PVP)/Ag/TiO2光催化剂降解的效果最佳;而在UV光下,(PVP)/Ag/TiO2光催化剂的活性随PVP配比的增大而递增。第三、利用TiO2粒子和Ag+间的静电吸引作用成功制备出了不同Ag2O负载量的Ag2O/TiO2耦合半导体。以Ag2O/TiO2耦合半导体作为催化剂,探讨了其在不同光源照射下对罗丹明B溶液的降解。结果表明:在模拟太阳光、紫外(UV)光和可见光(Vis)光照射下,罗丹明B的降解速率随时间的进行均发生变化。其中,Vis光和模拟太阳光下,反应前期降解速率均表现出周期性的规律,但随着光催化时间的延长,前者降解速率逐渐趋于稳定,而后者降解速率依然快速增大;在UV光下,降解速率随时间的进行不断增大,达到一定程度后,出现最大值,而后降解速率又减小。由XRD及XPS的结果可知,在光催化过程中,Ag2O/TiO2复合物中的Ag20转变为单质Ag,且随着反应的进行,Ag含量也在进一步增加。当Ag-Ag2O-TiO2三组分达到某一最佳比例时,光催化降解速率最佳。