Page 64 - 《精细化工》2021年第3期
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·484·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

            现出优异光催化性能的纳米棒状 Ag 3 PO 4 。马金玲                      衍射仪（XRD），丹东通达公司，FP-8500 型荧光
            等 [11] 运用离子交换法制备出菱形十二面体的 Ag 3PO 4，                 光谱仪（PL）、紫外-可见吸收光谱仪（UV-Vis DRS），
            与无规则形貌的 Ag 3 PO 4 相比，其对可见光的吸收显                     日本 Jasco 公司；DS-GHX-V 型光化学反应仪，上
            著增强。GU 等     [12] 利用化学偏聚法合成了纳米复合结                  海杜斯仪器有限公司。
            构材料 Co 3(PO 4) 2 /Ag 3 PO 4 ，抑制了光生电子-空穴对           1.2   实验方法
            的复合，产生了更多高活性的光生空穴，光催化降                             1.2.1  g-C 3 N 4 的制备
            解性能显著提升。MU 等           [13] 采用热解-沉淀法合成了                采用热解法制备 g-C 3N 4。称取 1.00 g（7.94 mmol）
            一种新型的 Cu-N-CDs/Ag 3 PO 4 纳米复合材料（其中，                三聚氰胺、1.00 g（13.16 mmol）硫脲和 2.50  g
                                               –
            CDs 为碳量子点），可见光照射下，•O 2 的生成率大                       （47.17 mmol）氯化铵，加入石英研钵中，加入乙
            大提高。MALAHOM 等         [14] 通过贵金属 Ag 的沉积，           醇将其充分研磨，混合。60  ℃干燥后，将其置于坩
            制备了 Ag 3 PO 4 /Ag 光催化剂，其中 Ag 纳米颗粒可                 埚中，加盖。置于程序升温电阻炉中，以 2  ℃/min
            用作电子传输的介质，从而可以接收并转移更多的                             加热至 550  ℃，然后保温 4 h，自然冷却至 25  ℃后
            电子，提高了光生电子-空穴对的分离率，光催化性                            研磨，得到 g-C 3 N 4 粉末。
            能显著提升。                                             1.2.2  Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 复合材料的制备
                 石墨相氮化碳（g-C 3 N 4 ）是近年来备受关注的                       称取 0.64 g（0.7 mmol）g-C 3 N 4 粉末，分散于
            一种石墨相聚合物半导体材料，具有良好的还原活                             40 mL 硝酸银（1.70 g，10 mmol）水溶液中，将混合
            性和稳定性，但其光生电子-空穴对复合率高、光催                            溶液置于 500 W 的超声仪中，超声分散 30 min，得
            化降解效果并不理想          [15-18] 。针对这些问题，研究者             混合 溶液 A 。称 取 1.20 g （ 3.35 mmol ）的
            们从形貌调控       [19] 、元素掺杂  [20] 、半导体复合    [21] 等方    Na 2 HPO 4 •12H 2 O 和 0.335 g PVP 溶于 40 mL 水中，
            面对 g-C 3 N 4 进行改性。其中，通过与其他半导体复                     得溶液 B。将溶液 B 逐滴加入溶液 A 中，搅拌 0.5 h。
            合形成二元       [22]  或者三元 [23] 复合材料是目前研究              用水和乙醇交替洗涤 3 次，过滤，60  ℃干燥 6 h，
            热点。然而，前人制备的 g-C 3 N 4 多为石墨相层状结                     得到 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 光催化剂。
            构或块状结构，颗粒尺寸大而比表面积小，对固液                                 固定 Ag 3 PO 4 的物质的量为 1 mmol，调节 g-C 3 N 4
            催化反应不利。将 Ag 3PO 4 与 g-C 3N 4 复合，可以调控               的添加量，制备 Ag 3 PO 4 与 g-C 3 N 4 不同物质的量比
            Ag 3PO 4 和 g-C 3 N 4 能带结构，促进电荷分离，有效降               的 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 复合材料，Ag 3 PO 4 和 g-C 3 N 4 的物
            低电子-空穴的复合率，从而提高光催化剂的反应活                            质的量比分别为 1.00∶0.20、1.00∶0.30、1.00∶0.50、
            性 [24-26] 。TATEISHI 等 [27] 将 Ag 3 PO 4 与 g-C 3 N 4 复合，  1.00∶0.70、1.00∶1.00 和 1.00∶1.20，对应的产物
            运用原位沉淀法将呈四面体状的 Ag 3 PO 4 颗粒负载                      分别标记为 AC 0.2 、AC 0.3 、AC 0.5 、AC 0.7 、AC 1.0 、
            在 g-C 3 N 4 上，通过形成 Z 型体系      [28] ，有效地提高了         AC 1.2 。
            电子-空穴对的分离率。                                        1.3   光催化降解 MB 实验
                 本文以三聚氰胺、硫脲和氯化铵等物质为原料，                             取 50 mg 光催化剂，加入新配的 100 mL  MB
            采用热 解法 制备了 近似 单层且 高度 分散的片状                         （5 mg/L）溶液中，放入光化学反应仪中，室温避
            g-C 3N 4，再通过原位沉淀法，将 Ag 3PO 4 纳米颗粒原                 光搅拌 30 min，以达到吸附平衡。打开光源，600 W
                                                               氙灯照射溶液，每隔 10 min 取样测吸光度，利用标
            位沉积在 g-C 3 N 4 表面，得到高效的 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4
            复合光催化剂，考察其对有机染料的光降解性能。                             准曲线，得到 MB 溶液质量浓度 ρ(mg/L)，将 MB
                                                               的初始质量浓度设为 ρ 0 (mg/L)，按下式计算 MB 的
            1    实验部分
                                                               降解率。
            1.1   试剂与仪器                                                   降解率   /%   (1   /  0 ) 100
                 硝酸银（AgNO 3 ）、三聚氰胺（C 3 H 6 N 6 ）、硫脲                将降解后的 MB 溶液置于 10 mL 离心管中，离
            （CH 4 N 2 S）、氯化铵（NH 4 Cl），国药集团化学试剂                 心 1 min，倒掉上清液，再用水和无水乙醇交替洗
            有限公司；十二水合磷酸氢二钠（Na 2 HPO 4 •12H 2 O），               涤 3 次，将清洗后的光催化剂置于 60  ℃烘箱中干
            天津永晟精细化工有限公司；聚乙烯吡咯烷酮                               燥 6 h，得到回收的光催化剂。
            〔(C 6 H 9 NO) n ，PVP〕，天津市光复精细化工研究所；                1.4   测试与结构表征
            以上试剂均为分析纯。                                             SEM 测试：电压 15 kV。XRD 测试：Cu K α 射
                 SU8010 型扫描电子显微镜（SEM），日本                       线，管电压 30 kV，扫描速度 3.6 (°)/min，扫描范围
            Hitachi 公司；JEM-2100 型高分辨透射电子显微镜                    为 10°~80°。PL 测试：将催化剂倒入粉末槽中，激
            （TEM），日本电子株式会社；TD-3500 型 X 射线                      发波长设置在 325 nm 左右，得到催化剂的荧光光
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