Ag2C2O4/TiO2 异质结的制备及其光催化性能研究

任 旺，李敏娇，张 英，张述林*

（1.四川轻化工大学化学与环境工程学院,四川 自贡 643000；2.四川轻化工大学化学工程学院,四川 自贡 643000）

0 引言

利用低能耗、无害化的光催化剂对有机污染物进行催化降解是公认的有效环保方法之一[1−3]。二氧化钛(TiO2)具有储量丰富、安全无毒、化学稳定性好等特点，被认为是比较理想的半导体光催化材料[4−7]。然而TiO2有较宽的带隙能，存在光响应区间窄，光生电子和空穴易复合的缺点，限制了其在光催化领域中的实际应用[8−9]。为满足光催化降解有机污染物的实际应用，需要探索提高TiO2光催化剂光生电荷分离速率的方法，以提高光催化效率。目前主要采用沉积贵金属[10−12]、掺杂金属或非金属离子改性[13−15]、半导体复合[16−17]等策略来拓展TiO2的光吸收范围，减少光生电子-空穴的复合来提高催化性能。在半导体复合光催化材料的研究中，选取窄带隙光催化剂与TiO2构筑异质结，由于窄带隙光催化剂与TiO2具有不同的费米能级和功函，二者紧密接触后可以形成强的内建电场，内建电场的存在可以加速光生载流子的分离。由于光生空穴和电子位于不同的空间位置，有效延长光生载流子的寿命。光生载流子迁移到催化剂表面后，诱发光催化反应，显示出比单一光催化剂更强的光催化活性。

窄带隙含银化合物具有光催化活性，如Ag2CO3[18]，AgBr[19]，Ag3PO4[20]等，这些窄带隙含银化合物是构筑TiO2基异质结的理想半导体之一。含银化合物光催化剂与TiO2耦合后形成异质结光催化剂，预期可以减少光生载流子复合、增加可见光利用效率，从而表现出良好的光催化降解有机物性能。……