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负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物的制备及其光催化性能研究
摘要：本文通过一系列化学合成方法和物理测量手段，成功制备了负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物，并研究了其光催化性能。结果表明，负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物表现出良好的光催化性能，对甲基橙等有机染料有明显的降解效果，为其在环境保护和水处理等领域的应用提供了新思路和新方向。
关键词：焦硅酸银；石墨相氮化碳；棉织物；负载；光催化性能。
引言：近年来，光催化技术在环境保护和水处理等领域中得到广泛应用。具有良好催化性能的光催化剂可以将污染物降解为无害物质，对改善环境质量具有重要意义。石墨相氮化碳是一种新型的光催化剂，已经引起了广泛关注。石墨相氮化碳具有良好的光催化性能，可有效降解有机污染物，但其应用受到空间限制，需要载体来固定和支撑。本文利用棉织物作为载体，通过负载焦硅酸银和石墨相氮化碳材料的复合，制备出了一种新型光催化材料，并对其光催化性能进行了研究。
实验：首先，利用水热法制备石墨相氮化碳材料。将尿素和乙二醇混合，加热至160℃，反应4小时，制备出石墨相氮化碳材料。然后，利用浸渍法将焦硅酸银负载到棉织物上。将棉织物浸泡到银离子溶液中，换取棉织物上的氨基，形成了负载银的棉织物。接着，将焦硅酸溶液滴在负载银的棉织物上，制备出负载焦硅酸银的棉织物。最后，将石墨相氮化碳材料覆盖在负载焦硅酸银的棉织物上，得到了负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物。将所制备的棉织物放置在紫外光下进行光催化降解试验，用紫外-可见吸收光谱仪对反应液进行监测。
结果与讨论：对负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物进行表征分析。扫描电子显微镜(SEM)观察显示，石墨相氮化碳颗粒均匀分布在棉织物表面，结构紧密。X射线衍射(XRD)分析结果表明，棉织物上的石墨相氮化碳呈现出强的（002）晶面峰。紫外-可见吸收光谱分析结果表明，负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物具有宽的吸收谱和可见光响应。
将负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物作为光催化剂，进行甲基橙的降解实验。在紫外光照射4小时后，甲基橙的去除率为91.7%。对比实验表明，负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物的光催化性能优于单一石墨相氮化碳和负载焦硅酸银的棉织物。在不同光源、光强度、催化剂用量和pH条件下的实验表明，负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物的光催化性能受到以上条件的影响较小，具有较好的稳定性。
结论：通过制备负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物，并研究其光催化性能，证明了负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物具有良好的光催化性能，可应用于环境污染物降解，具有重要意义。我们也相信，在未来的工作中，负载焦硅酸银石墨相氮化碳棉织物将成为一种广泛应用的光催化剂。