浙江理工大學李妮Fibers Polym.：PAN/Ag/ZnO微孔膜的制備及其可見光光催化性能研究

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）。