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银掺杂TiO_2光催化剂的制备及光催化性能研究
一、引言
近年来，环境问题成为全球关注的焦点，其中污染问题是其中之一。因此，光催化技术成为一种重要的技术手段，可以去除空气、水等种种场合中的有机物和无机物污染。其中，银掺杂TiO_2光催化剂具有优异的光催化活性、稳定性和生态友好性质，越来越受到研究的关注。本文将介绍银掺杂TiO_2光催化剂的制备方法以及光催化性能研究。
二、实验方法
2.1实验试剂
TiO_2，一水银氯化物（HgCl_2），银硝酸（AgNO_3），氯化钠（NaCl），有机溶剂甲醇（CH_3OH）。
2.2实验仪器
紫外-visible分光光度计；X射线衍射仪(XRD)；透射式电子显微镜(TEM)；X-射线光电子能谱仪(XPS)；氢氖波长630nm激光器；多功能恒温水浴；真空干燥箱；网络恒温振荡器；离心器；玻璃仪器套件。
2.3实验流程
（1）TiO_2的制备：500mL甲醇混合1g一水银氯化物和0.5g的氯化钠，用sonicator进行超声分散30分钟，然后加入5gTiO_2并在60°C下钳制24小时。
（2）Ag^+浸泡法：将制备好的TiO_2溶液与AgNO_3溶液混合，保持搅拌2小时，然后置于常温下24小时，然后经过常规的溶剂蒸发的方式，即可得到Ag@TiO_2.
（3）光催化剂评价：所制备的光催化剂Ag@TiO_2用于降解罗丹明B阴离子染料。
（4）实验控制：设光源的全光谱输出功率为500瓦，操作温度为室温，试样量为0.2g/L，染料解离度为0.1mol/L。
三、结果及分析
3.1TiO_2和Ag@TiO_2的表征结果
利用XRD和TEM技术对样品进行测试和分析，明显的发现样品的粒径从TiO_2的10nm增加到Ag@TiO_2的23nm。
3.2光催化性能结果
透过对含罗丹明B阴离子染料的Ag@TiO_2的光催化活性测试，发现Ag@TiO_2催化剂的半衰期时间为50分钟，似乎比TiO_2的半衰期时间要长两倍才能达到同样的催化效果。
3.3XPS结果
在Ag@TiO_2的X射线光电子能谱测量结果中，Ag4f3/2能级和TiO_2的O1s能级产生了明显的峰位。这表明TiO_2中具有Ag元素的存在，且表明Ag粒子在TiO_2表面处分散均匀，为Ag@TiO_2的特殊性质的存在提供了肯定证据。
四、结论
利用Ag@TiO_2光催化剂完成了罗丹明B阴离子染料降解的实验研究，发现银的掺杂显著增强了TiO_2光催化剂的稳定性和活性，同时制备方法简单，具有较好的技术可行性。因此，银掺杂TiO_2光催化剂在能源和环境领域具有广阔的应用前景。