基于Fe-Ag基復(fù)合異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體光催化劑的制備及其性能研究基于Fe/Ag基復(fù)合異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體光催化劑的制備及其性能研究

摘要：光催化技術(shù)是一種能夠解決環(huán)境污染和能源短缺問(wèn)題的有效方法。本文以Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體光催化劑為研究對(duì)象，通過(guò)不同制備條件下的合成方法制備光催化劑，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，通過(guò)合適的制備條件可以制備出高效的光催化劑，其具有良好的光吸收性能和光催化活性，可在可見(jiàn)光區(qū)域產(chǎn)生更多的電子-空穴對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)高效的光解水和光催化還原反應(yīng)。

引言

隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)的日益加劇，人們對(duì)一種清潔、高效的能源解決方案的需求不斷增加。光催化技術(shù)作為一種能夠利用太陽(yáng)能進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化和環(huán)境凈化的技術(shù)，受到了廣泛關(guān)注。光催化技術(shù)通過(guò)光照下激發(fā)半導(dǎo)體材料中的電子和空穴之間的躍遷，產(chǎn)生高活性的自由基，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物降解、水分解和二氧化碳還原等反應(yīng)。研究表明，提高光催化劑的光催化性能是實(shí)現(xiàn)其實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。

一、實(shí)驗(yàn)方法

1.1材料準(zhǔn)備

本實(shí)驗(yàn)以鐵氯化物和銀硝酸鹽為原料，以尿素為沉淀劑，以乙二醇為溶劑，通過(guò)共沉淀法制備Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體光催化劑。

1.2樣品制備

將一定比例的鐵氯化物和銀硝酸鹽溶解在乙二醇中，控制乙二醇的酸堿度，并加入尿素進(jìn)行沉淀反應(yīng)。隨后，通過(guò)離心、洗滌和干燥等步驟，將制得的沉淀樣品得到Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)光催化劑。

二、結(jié)果和討論

2.1樣品表征

通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)制備得到的Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體光催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果顯示，所制備的樣品呈現(xiàn)出均勻的形貌和納米級(jí)的顆粒大小。

2.2光催化性能研究

將制備得到的Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)光催化劑置于光催化反應(yīng)器中，并通過(guò)改變光源強(qiáng)度、反應(yīng)溶液pH值和反應(yīng)時(shí)間等條件，研究其在可見(jiàn)光區(qū)域的光催化活性。結(jié)果顯示，在可見(jiàn)光照射下，樣品表現(xiàn)出較高的光吸收率和光催化活性，可產(chǎn)生大量的電子-空穴對(duì)。

三、結(jié)論

本研究成功制備了Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)光催化劑，并對(duì)其進(jìn)行了性能研究。結(jié)果表明，通過(guò)合適的制備條件可以制備出高效的光催化劑。所制備的Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)光催化劑具有良好的光吸收性能和光催化活性，并可在可見(jiàn)光區(qū)域產(chǎn)生更多的電子-空穴對(duì)。這一研究為進(jìn)一步提高光催化劑的光催化性能和應(yīng)用提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

本研究成功制備了Fe/Ag復(fù)合異質(zhì)結(jié)光催化劑，并對(duì)其進(jìn)行了性能研究。結(jié)果顯示，所制備的樣品具有均勻的形貌和納米級(jí)的顆粒大小。在可見(jiàn)光照射下，該催化劑表現(xiàn)出較高的光吸收率和光催化活性，能夠產(chǎn)生大量的電子-空穴對(duì)。因此，該光催化劑具有良好的光吸收性能和光催化