经济社会的发展伴随着能源短缺和环境污染,半导体光催化剂因具有光解水制氢、杀菌、光催化降解污染物等特性而被定义为绿色材料。目前 TiO2因无污染、稳定性好、成本低等特性毫无疑问被认为最有效的光解水、降解有机污染物的催化剂,但是 TiO2能带隙较宽(约 3.2 eV),仅能吸收约占太阳光光谱范围 4%的紫外光和近紫外光,而 43%的可见光被白白浪费,限制了对太阳能的利用。因此,开发和研究新型光催化材料,特别是对可见光具有较强响应的光催化剂是未来一段时间内光催化领域一项新型重要的研究内容。
19 世纪 40 年代,银盐被发现具有较强的感光性,现代照相之父英国科学家塔尔伯利用 Agl作为感光材料, Na2S203作为定影剂得到照片。卤化银 AgX(CI,Br,I)在可见光照射下产生-一对电子-空穴对,产生的一个电子与 AgX 中的 Ag+结合生成 Ag,随着光照时间的增加,AgX 表面会生成 Ag 的团簇。由于在光照的条件下 AgX 很不稳定,易分解,因而很少被用做光催化剂。然而利用 AgX 作为电极,当溶液中含有过量的 Ag‘溶液,AgX 吸收紫外或者可见光,可以光催化分解水产生 O2。Kakuta 等人利用 AgBr/Silica 作为催化剂催化分解 CH3OH 产H2 的实验时发现有少量的 Ag 颗粒存在 AgBr 上,且在紫外光持续照射下 AgBr仍较稳定的状态。因此可以推断 AgX 表面有 Ag 团簇时可以增强其稳定性.Wang等人利用离子交换和化学辅助还原法制备出 Ag/AgCl 复合材料,利用Ag2MoO4和盐酸溶液离子部分置换生成 AgCl,并在光照和甲基橙作为有机还原剂的条件下合成Ag/AgCl,制备的材料在降解甲基橙方面表面出较好的稳定性和较高的光催化活性。除了 Ag/AgX 光催化材料外,其他以银基化合物在光催化领域也有重要应用,包括 Ag2S,AgVO3,Ag2CO3,Ag3PO4等在可见光条件下光催化活性,这和其具有较窄的能带结构有关。但是单一的半导体光稳定性较差,光生电子-空穴易复合,因此提高银基半导体光催化活性是科学家们研究的热点。
目前,泰坦新材公司已经成功合成AgVO3,Ag2CO3,Ag3PO4等光催化剂,并实现了公斤级的量产。
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