DOI:10.1016/j.jallcom.2020.155144
采用靜電紡絲法制備了以不同原子濃度（0.1、0.5、1和2%）的Ag納米結構材料負載ZnO。煅燒前用于制備這些纖維的電紡溶液包含由聚合物（聚乙烯吡咯烷酮）、乙酸鋅和不同比例的硝酸銀組成的混合物。然后將獲得的材料在500℃下熱處理2小時。為了確認這些ZnO:Ag納米結構材料的結構和形態特征以及元素組成，使用了X射線衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡SEM以及能量色散X射線光譜（EDS）對其進行研究。XRD測定顯示了銀負載ZnO材料的六方纖鋅礦晶體結構。這項研究帶來了一些有關銀摻雜影響的認知上的理解和其他信息。本研究的新穎性在于制備材料的靜電紡絲技術，可以極大地增強光催化活性。本文報告了Ag的負載濃度在光催化性能中起著重要作用，即對于紫外光輻射下的莧菜紅染料（25mg/L）降解，1%是最佳摻雜劑量，其最大脫色效率高達96%。這些材料在紫外輻射下和少量催化劑用量（0.166g/L）下均顯示出對莧菜紅染料的高效降解作用。這項研究的一個重要方面是所制備的材料在可見光下具有良好的光降解能力。此外，陶瓷納米結構材料被證明對革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌）、革蘭氏陰性菌（大腸桿菌）和酵母菌（白色念珠菌）具有抗菌活性。
圖1.不同濃度（0.1、0.5、1和2%）Ag納米結構負載純ZnO和ZnO的SEM圖。
圖2.EDS表征：ZnO:Ag的元素映射、元素光譜和原子百分比。
圖3.Ag納米結構材料負載純ZnO和ZnO的XRD圖譜。
圖4.純ZnO和ZnO:Ag納米結構的光學特性（a）漫反射UV-Vis光譜以及（b）[F（R）hν]2與hυ和帶隙測定的關系圖。
圖5.在存在光催化劑（0.167g/L）：S1（ZnO）；S3（ZnO:Ag→0.5%）；S4（ZnO:Ag→1.0%）和S5（ZnO:Ag→2.0%）的情況下，莧菜紅染料（25mg/L）在不同照射時間下降解的UV-Vis吸收光譜。
圖6.在存在ZnO和ZnO:Ag催化劑的情況下，光降解過程中莧菜紅染料在水溶液中的濃度降低；（a）莧菜紅染料相對于反應時間的濃度衰減（實線和虛線表示根據擬一級動力學模型的預測）；（b）吸附-平衡階段之后和光催化反應結束時（t=240分鐘）的脫色效率，取決于材料的類型；實驗條件：C0=25mg/L；催化劑DS的用量=0.167g/L；T=25℃；pH值7.0±0.2。
圖7.在存在S4（ZnO:Ag1%）催化劑的情況下，初始染料濃度對光降解動力學的影響；（a）不同初始濃度下莧菜紅染料隨反應時間的濃度衰減：（?）C0=55.0mg/L，（?）C0=38.6mg/L，（□）C0=25.3mg/L，（●）C0=18.4mg/L，（*）C0=10.7mg/L；（b）初始反應速率（r0）與初始染料濃度（C0）的關系；催化劑用量為0.167g/L，T=25±1℃，pH值7.0±0.2。
圖8.在可見光照射下，當樣品S1（ZnO）和S4（ZnO:Ag）存在時，CR染料降解（10mg/L）的UV-vis吸收光譜。
圖9.在紫外-可見光照射下，當ZnO:Ag光催化劑存在時，莧菜紅染料降解的可能光催化機理。
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