Page 138 - 《精细化工》2021年第11期

第 38 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.38, No.11
2021 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2021

功能材料
n-p 异质结型 Ag PO -LaFeO /EB 复合材料的
4
3
3
制备及其光催化性能

2
1
2*
1
田 鑫 1,2 ，蔡琳琳 ，乔 燕 ，杨树蓉 1,2 ，马建超 ，史慧贤
（1. 太原理工大学 矿业工程学院，山西 太原 030024；2. 太原理工大学 材料科学与工程学院，山西 太
原 030024）
摘要：以剥离膨润土（EB）为载体，采用原位沉积-沉淀法制备出 n-p 异质结型 Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%（40%
为 LaFeO 3 的掺杂量，以 Ag 3 PO 4 和 LaFeO 3 的质量计，下同）复合光催化剂。通过 XRD、TEM、XPS、UV-Vis
DRS、BET、EIS、瞬态光电流对材料的形貌、晶形结构、光吸收性能、比表面积及光电化学特性进行了表征分
析。结果表明，Ag 3 PO 4 与 LaFeO 3 形成了紧密的 n-p 异质结并均匀分散在 EB 表面，提高了材料对可见光的利用，
拓宽了 Ag 3 PO 4 的光吸收范围，有效促进了光生电子-空穴对的分离。以可见光降解模拟苯酚废水来评价材料的
光催化性能，发现 Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%的速率常数约为纯 Ag 3 PO 4 的 4.2 倍，在中性条件下苯酚的降解率约
为 97.0%，且循环 4 次后苯酚的降解率仍可达 81.6%。
关键词：剥离膨润土；Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%；n-p 异质结；光催化降解；苯酚；功能材料
中图分类号：O643.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 11-2284-09

Preparation and photocatalytic performance of n-p
heterojunction Ag 3PO 4-LaFeO 3/EB composites

1,2
2
2*
1
1,2
1
TIAN Xin , CAI Linlin , QIAO Yan , YANG Shurong , MA Jianchao , SHI Huixian
（1. College of Mining Technology, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China; 2. College of
Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China）
Abstract: n-p heterojunction Ag 3PO 4-LaFeO 3/EB-40% (40% being the doping amount of LaFeO 3, on the
basis of the mass of Ag 3PO 4 and LaFeO 3, the same below) composite photocatalyst was prepared by in-situ
deposition-precipitation method using exfoliated bentonite (EB) as support. The morphology, crystal
structure, optical absorption properties, specific surface area, and photochemical properties of the materials
were characterized by XRD, TEM, XPS, UV-Vis DRS, BET, EIS, and transient photocurrent. The results
showed that LaFeO 3 and Ag 3PO 4 formed a compact n-p heterojunction and uniformly dispersed on the
surface of EB, which significantly broadened the light response range of Ag 3PO 4 and effectively promoted
the separation of photogenerated electron-hole pairs. The photocatalytic performance of the material was
evaluated by photodegradation of simulated phenol wastewater under visible light. It was found that the rate
constant of Ag 3PO 4-LaFeO 3/EB-40% was about 4.2-fold higher than that of bare Ag 3PO 4, which could
achieve about 97.0% removal rate of phenol under neutral condition and the removal rate still reached up
81.6% after recycling 4 times.
Key words: exfoliated bentonite; Ag 3PO 4-LaFeO 3/EB-40%; n-p heterojunction; photocatalytic degradation;
phenol; functional materials

收稿日期：2021-05-21; 定用日期：2021-07-16; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210521
基金项目：山西省重点研发计划（社会发展领域）（201903D321053）；山西省自然科学基金（201801D221340，201801D121273，
201901D111110）；山西省留学回国人员科研项目（HGKY2019017）；山西省优秀青年学术带头人项目
作者简介：田 鑫（1996—），男，硕士生，E-mail：1213137861@qq.com。联系人：史慧贤（1981—），女，副教授，E-mail：
shihuixian@tyut.edu.cn。