DOI: 10.1007/s12221-021-9097-y
在本研究中,采用連續靜電紡絲、化學鍍銀和水熱反應制備了一種新型聚丙烯腈/Ag/ZnO(PAN/Ag/ZnO)微孔膜。系統研究了PAN/Ag/ZnO膜的形貌和結構以及在可見光照射下對羅丹明B溶液的光催化性能。結果表明,在不同濃度的生長液中,制備了具有六角纖鋅礦結構的ZnO納米棒和ZnO納米片。可見光光催化性能測試表明,ZnO納米棒比ZnO納米片具有更高的光催化效率。輻照6小時后,僅含2mg ZnO納米棒的PAN/Ag/ZnO膜對RhB溶液的降解率達到98%。經過5次重復實驗,其性能沒有明顯下降。通過化學鍍銀可以增強材料的光催化性能。與未鍍銀樣品相比,添加銀不僅使微孔膜生長出更多的ZnO,而且通過形成Ag-ZnO金屬-半導體界面大大提高了其可見光光催化性能。
圖1.PAN納米纖維膜(a),鍍銀PAN納米纖維膜(b),含ZnO生長點的鍍銀PAN納米纖維膜(c)和具有不同形貌納米ZnO的PAN/Ag/ZnO膜的SEM圖像:(d)由溶液1制備的ZnO納米棒陣列(ZnO-1),(e)由溶液2制備的ZnO納米棒花(ZnO-2),(f)由溶液3制備的ZnO納米片(ZnO-3),(g)由溶液4制備的ZnO納米片(ZnO-4),未鍍銀ZnO-1的SEM圖像(h)。
圖2.ZnO納米棒(a,b)和ZnO納米片(c,d)的TEM和HRTEM圖像。
圖3.用于研究晶體結構的XRD光譜。
圖4.ZnO結構的XPS光譜:(a)全掃描,(b)Zn2p,(c)Ag3d,和(d)O1s。
圖5.四種樣品的濃度隨時間的變化(a),RhB吸收光譜:鍍銀ZnO-1(b)和未鍍銀ZnO-1(c),以及ZnO-1對RhB降解的可重復使用性(d)。