半导体光催化技术作为一种新型的环境处理技术，在有机物降解方面具有广阔的应用前景。在光催化材料中，TiO₂因其稳定、安全、高效的性质引起了人们的极大关注。然而传统方法合成的TiO₂由于禁带宽度较大，光生电子和空穴复合率高，比表面积小，这些因素严重限制了其应用范围。因此，本论文利用改进的水热诱导溶剂约束组装方法合成由多孔纳米片组成的花簇状TiO₂。以此为基底，利用原位沉淀的方法制备出Ag₃PO₄/TiO₂复合光催化剂。并对其形貌、结构、光电化学性能、能带结构及光催化性能进行详细研究。结果表明，Ag3PO4纳米颗粒的负载可以大幅提高复合光催化剂的光催化活性。通过荧光光谱、光电化学测试发现Ag₃PO₄/TiO₂具有高效的电荷分离能力和更快的光电子转移速率。于此同时，我们利用VB-XPS，UPS，Uv-vis等实验详细的研究了复合光催化剂的能带结构和催化机理。Ag₃PO₄/TiO₂优异的光催化性能主要归因于 1) 基底TiO₂特殊的分级结构有效避免了负载Ag₃PO₄颗粒的团聚； 2) Ag₃PO₄纳米颗粒的负载，拓宽了复合光催化剂的光谱响应范围；3) Ag₃PO₄/TiO₂组成的Ⅱ型异质结，提高了光生载流子分离传输效率。本研究为高效光催化剂的设计提供了一种新的思路。

图1 Ag₃PO₄纳米颗粒修饰TiO₂光催化机理剂示意图
 

光催化;Ag3PO4/TiO2;分级结构;多孔二氧化钛

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