PVC衍生物/SnO2复合膜的可见光催化活性研究

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以SnCl4·5H2O为前驱体,利用微波水热合成法制备纳米氧化锡(SnO2),配制SnO2悬浮液和聚氯乙烯(PVC)溶液,共混后,采用旋涂法制备PVC/SnO2复合膜,在高温热处理下,使复合膜表面的PVC脱除HCl形成具有共轭结构的聚合物(CPVC),得到CPVC/SnO2复合膜。用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)以及荧光光谱(PL)等表征手段对CPVC/SnO2复合膜及SnO2纳米微粒进行表征。XRD表明,CPVC/SnO2复合膜中的SnO2和SnO2纳米粒子对比粒径和晶型没有明显的改变;SEM图像和TEM表明SnO2纳米粒子团聚体成花球状且均匀分布在CPVC膜中;从DRS图谱中可以看出,CPVC/SnO2复合膜在可见光区具有较强的吸收能力;从PL图谱中光生电子的复合率明显的降低。以罗丹明B为模型有机污染物,考察了CPVC/SnO2复合膜在可见光下的光催化活性。结果表明CPVC/SnO2复合膜具有良好的可见光光催化活性和稳定性。当PVC与SnO2质量比为1:3及热处理温度为150℃时,热处理时间是2h时生成的CPVC/SnO2复合膜具有最佳的光催化能力,CPVC/SnO2光催化降解罗丹明B的速率常数是纯SnO2的28倍,是同面积的C3N4的25倍。随着PVC含量的增加,热处理温度和时间的增加,复合膜的可见光催化活性先增大后降低。探索并讨论了复合膜的光催化降解罗丹明的机理。此外,在150℃热处理PVC 3h得到CPVC。采用光化学还原法制备了Ag/CPVC。并对Ag/CPVC复合粒子进行表征。由于表面纳米银粒子的等离子共振性,Ag/CPVC在可见光下有很强的吸收,同时由于贵金属Ag是可以捕获电子的有效改性方法,可以有效地阻止电子-空穴对的复合,延长电子、空穴的寿命,从而提高光催化活性。
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