Page 67 - 《精细化工》2021年第3期

第 3 期 胡俊俊，等: Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 复合材料的制备及其光催化性能 ·487·

生电荷中和，保留 Ag 3 PO 4 VB 上具有强氧化性的 h + 2.8 降解产物分析
–
及 g-C 3 N 4 CB 上具有强还原性的 e ，即所谓 Z 型光 为了考察光催化降解反应后 MB 是转化为另一
催化反应机制。从活性物质捕捉剂实验结果看， 种有机物还是转化为 CO 2 和 H 2 O，采用 UV-Vis 对
+
–
Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 的主要活性物质的确是 e 和 h ，证实 降解前后的 MB 溶液进行成分分析。图 9 是不同降
了 Z 型光催化反应机制的存在，表明本文制备出了 解时间后 MB 的 UV-Vis 谱图。
Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 的 Z 型异质结构。

图 9 可见光降解 MB 的 UV-Vis 谱图
Fig. 9 UV-Vis spectra of MB by visible photocatalytic

图 7 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 Z 型电荷转移机理示意图 degradation
Fig. 7 Schematic diagram of Z type charge transfer
mechanism of Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 composites 由图 9 可知，随着降解时间的延长，MB 的吸
收峰强度逐渐降低，但 MB 吸收峰的位置和形状没
2.7 光催化剂的重复使用性能 有改变，也没有产生新的吸收峰，表明降解过程 MB
图 8 显示了 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 （AC 0.7 ）催化剂重 只是浓度减小，没有转变成其他物质。由此推断 MB
复使用次数对光催化活性的影响。 可能被催化降解为 H 2 O 和 CO 2 。
为了进一步分析 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 复合光催化剂
对 MB 溶液的催化降解作用，采用重铬酸钾法（GB
11914—89）滴定测量降解前后 MB 溶液的化学需氧
量（COD Cr ）值，得到降解前 MB 溶液的 COD Cr 值
为 41.51 mg/L，而光降解 30 min 后的 COD Cr 值为
9.57 mg/L。由此可见，水中的 MB 基本被降解为最
终产物 H 2 O 和 CO 2 。

3 结论

采用原位沉淀法制备 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 复合光催
图 8 催化剂重复使用次数对 MB 降解率的影响 化剂，并以 MB 为模拟污染物评价其光催化性能，
Fig. 8 Effect of reuse times of catalyst on MB degradation
rate 同时考察 Ag 3 PO 4 和 g-C 3 N 4 的物质的量比对 MB 降
解率的影响。结果表明，Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 复合材料对
由图 8 可知，催化剂重复使用 0~4 次，Ag 3 PO 4 /g- MB 的光催化降解效率明显高于纯 g-C 3N 4 。其中，当
C 3 N 4 对于 MB 的降解率依次为 100%、100%、 Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 的物质的量比为 1.00∶0.70 时，其在
97.98%、93.76%、85.24%。降解率有所降低，但降 可见光照射下具有最好的光催化活性，光照 30 min
幅较小。重复使用 4 次，MB 的降解率仍达到 后，MB 降解率可达 100%。复合光催化剂表现出较
85.24%，表明光催化剂有一定的稳定性，可以多次 好的稳定性，重复使用 4 次，降解率仍然达到
+
–
循环使用。造成重复率下降的原因可能是在降解过 85.24%。降解机理表明，h 和 e 是降解 MB 的主要
程中 Ag 3 PO 4 生成了少量的 Ag 单质 [34] ，同时在回 活性物质，Ag 3 PO 4 /g-C 3 N 4 形成了 Z 型异质结构。降
收光催化剂的过程中，反复洗涤过滤干燥的过程也 解产物分析结果表明，MB 可能被催化降解为 H 2 O
会损失少量催化剂，这也是造成重复性下降的一个 和 CO 2 。这种光催化材料在光催化领域有一定的应
原因。 用前景。