可见光催化剂Ag／Ag2O制备及其对染料脱色降解
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能 导带 构成 ，它 们之 间 由禁 带 分开 。例 如 ，在可 见
１ 实 验 部 分
１ ． １ 实验 目的
（ １ ）通 过查 阅文 献 ，了解 光催 化基 本原 理及 其
研 究进 展 。
光 照射 下 ，Ａｇ 。 ０半导 体 的 低 能价 带 电 子跃 迁 到 高
能 导带 （ 如 图 １中实 线 （ １ ） ） ，因而 在 导 带 上 产 生
反 应 。此外 ，如 果光 生 电子与 空穴 没有 的光催化脱色降解
动 力学 。
＊ 国家 自然科学基金 （ ５ １ ４ ７ ２ １ ９ ２ ） ；武汉理工 大学教学研究项 目 （ ２ ０ １ ３ ０ ７ ７ ） ＊ ＊ 通信联系人 ，Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：ｘ ｕ ｙ ｉ ｎ ｇ ＠ｗｈ ｕ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
模型反应研究其可见光催化降解性能。结果显示，Ａｇ ／ Ａ ｇ ｚ Ｏ具有优异的可见光光催化性能。该 综 合实验运用 了大学化学基本知识及 学生在基础化学实验 阶段学 习的材料合成、仪器分析等基本技 能 ，将 前 沿学术 发展 、最 新研 究 成果 和 实践 技 能 融 入 实验 教 学 ，使 学 生 了解 化 学 与 材料 、环境 等
１ ． ２ 实验原 理
在 常温 常压 和太 阳光作 用 下 ，光 催 化氧化 技术 能 有效 地将 有毒有 害 的各 种污 染物 ，如 烃类 、卤代 有 机物 、表 面活 性剂 、染 料 、农 药 、酚类 、芳 烃类 等 ，最 终 矿 化 为 无 毒 无 害 的无 机 化 合 物 ，如 Ｃ Ｏｚ 和 Ｈ。 ｏ。光催 化 技 术 具 有 反 应 条 件 温 和 、无 二 次
综 合化 学实 验是 将化 学基 础理论 与 实验方 法 和 技 能进 行整 合 ，体现 实验 训练 的综 合性 和不 同学科 间的相 互交 叉与 渗透 ，作 为实 验教 学改 革 的一项 新 措 施 ，是培 养学 生实 际工 作能 力和 创新 思维 的重 要 手 段 ，已越 来 越 受 到 高 校 教 育 工 作 者 的重 视 ｌ １ ］ 。 结 合我 校材 料学 科 特 色 和本 课 题 组 最 新 研究 成 果 ， 设计 了一个 综合 化学 实验 ［ ５ ３ ：采 用简 单 的液相 沉 淀 与 光还 原沉 积法 制 备 Ａｇ ／ Ａｇ 。 Ｏ 可见 光 催 化剂 ，通 过 光催 化剂 对染 料 的脱 色降解 研究 其可 见光 光催 化 性 能 。作 为化学 类 、近化 学类 本科 专业 高年 级学 生 开 设 的一个 综合 性实 验 ，不仅 有助 于加 深学 生对 相 关 知识 的理 解 和融会 贯通 ，引导学 生 了解光 催化 技 术 及其 研究 进展 ，而 且有 利 于培养 学生 运用 多学 科 知 识分 析 问题 、解决 问题 的能 力及 创造 性思 维 。
化
学
教
育（ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗｗ ． ｈ ｘ ｊ ｙ ． ｏ ｒ ｇ ）
２ ０ １ ６年第 ３ ７ 卷第 ２ ２期
可 见 光 催 化 剂 Ａｇ ／ Ａｇ ２ ０ 制 备 及 其 对 染 料 脱 色 降 解
徐 瑛 余 火根 貊艳 平 宋 佳 李永 安
湖北武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ） （ 武汉理工大学化学化工与生命科 学学院化学系
（ ３ ） 了解分 光光 度计 的构 造 和使用 方法 。 （ ４ ） 了解分 光 光 度 法 测 定 甲基 橙 溶 液 浓 度 的
方法。
当其迁 移到 Ａｇ ｚ Ｏ表 面 ，易 与表 面吸 附 的有 机 污 染 物 发生 氧化 反应 ；光 生 电子则 具有 强还 原性 ，当其 迁 移 到 Ａｇ ｚ Ｏ表 面 ，易 与表 面吸 附的氧 气发 生 还 原
摘要 介 绍 了一个 简单 易行 的综 合 化 学实 验— — Ａｇ ／ Ａｇ ｚ Ｏ 可 见光 催 化剂 的制备 及 其 对 染料 的 脱 色 降解 ， 以及其 教 学设 计 思路 。通过 液相 沉 淀 法 制 备 Ａｇ ｚ Ｏ，光 还 原沉 积 银 制 备 Ａｇ ／ Ａｇ ２ ０，借
助 场发 射 扫描 电子 显微 镜 （ Ｆ Ｅ Ｓ Ｅ Ｍ） 、Ｘ 射线衍 射 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 对催 化剂进 行表 征 ，并 以甲基 橙 降解 为
（ ２ ）加 深对 含银 化合 物性 质及 制备 的理 解 ，了
解 光催 化剂 常见 制备 方法 。
带 负 电的高 活性 光 生 电子 （ ｅ 一） ，而 在 相应 的价 带
上 产生 带正 电 的光生 空 穴 （ ｈ ＋） ，从 而 在半 导 体 内 形 成光 生 电子一 空穴 对 。光生 空 穴具 有 强 的氧 化性 ，
污 染 、无需 额外 能源 （ 太 阳光 即可 ） 、彻底 且 深 度 矿 化有 机污 染物 等特 点 ，在污 水处 理 中具有 明显 的
优 势 ，被认 为是 一种 具有 广泛 应用 前景 的新 型绿 色
环 境治 理技 术 ，也是 目前 国际 上材 料 、环境 和能 源 等 领域 的研 究前 沿与 热点 ［ ６ ］ 。
学科 交叉 融合 的 同时 ，学生 的综 合 能 力得 到训 练 ， 有助 于 培 养 学 生 的创 新 思维 和 分 析 问 题 、解决 问题 的能 力 。
关键 词 综合 化学 实验 Ａｇ ／ Ａｇ ｚ Ｏ 可见 光催 化 降解 甲基橙
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． １ ３ ８ ８ ４ ／ ｊ ． １ ０ ０ ３ — ３ ８ ０ ７ ｈ ｘ ｊ ｙ ． ２ ０ １ ６ ０ ２ ０ １ ０ ５
通 常 以 常 见 的 半 导 体 如 Ｔｉ ０ ２ 、Ｚ ｎ Ｏ、ＷＯ 。 、 Ａｇ 。 Ｏ等 作为 光催 化剂 。半 导体 之 所 以 能作 为催 化 剂 ，是 由其 自身 的半 导体 能带 结构所 决 定 的 ：半 导 体 通 常是 由一个 充满 电子 的低 能价 带和 一个 空 的高
１ 实 验 部 分
１ ． １ 实验 目的
（ １ ）通 过查 阅文 献 ，了解 光催 化基 本原 理及 其
研 究进 展 。
光 照射 下 ，Ａｇ 。 ０半导 体 的 低 能价 带 电 子跃 迁 到 高
能 导带 （ 如 图 １中实 线 （ １ ） ） ，因而 在 导 带 上 产 生
反 应 。此外 ，如 果光 生 电子与 空穴 没有 的光催化脱色降解
动 力学 。
＊ 国家 自然科学基金 （ ５ １ ４ ７ ２ １ ９ ２ ） ；武汉理工 大学教学研究项 目 （ ２ ０ １ ３ ０ ７ ７ ） ＊ ＊ 通信联系人 ，Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：ｘ ｕ ｙ ｉ ｎ ｇ ＠ｗｈ ｕ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
模型反应研究其可见光催化降解性能。结果显示，Ａｇ ／ Ａ ｇ ｚ Ｏ具有优异的可见光光催化性能。该 综 合实验运用 了大学化学基本知识及 学生在基础化学实验 阶段学 习的材料合成、仪器分析等基本技 能 ，将 前 沿学术 发展 、最 新研 究 成果 和 实践 技 能 融 入 实验 教 学 ，使 学 生 了解 化 学 与 材料 、环境 等
１ ． ２ 实验原 理
在 常温 常压 和太 阳光作 用 下 ，光 催 化氧化 技术 能 有效 地将 有毒有 害 的各 种污 染物 ，如 烃类 、卤代 有 机物 、表 面活 性剂 、染 料 、农 药 、酚类 、芳 烃类 等 ，最 终 矿 化 为 无 毒 无 害 的无 机 化 合 物 ，如 Ｃ Ｏｚ 和 Ｈ。 ｏ。光催 化 技 术 具 有 反 应 条 件 温 和 、无 二 次
综 合化 学实 验是 将化 学基 础理论 与 实验方 法 和 技 能进 行整 合 ，体现 实验 训练 的综 合性 和不 同学科 间的相 互交 叉与 渗透 ，作 为实 验教 学改 革 的一项 新 措 施 ，是培 养学 生实 际工 作能 力和 创新 思维 的重 要 手 段 ，已越 来 越 受 到 高 校 教 育 工 作 者 的重 视 ｌ １ ］ 。 结 合我 校材 料学 科 特 色 和本 课 题 组 最 新 研究 成 果 ， 设计 了一个 综合 化学 实验 ［ ５ ３ ：采 用简 单 的液相 沉 淀 与 光还 原沉 积法 制 备 Ａｇ ／ Ａｇ 。 Ｏ 可见 光 催 化剂 ，通 过 光催 化剂 对染 料 的脱 色降解 研究 其可 见光 光催 化 性 能 。作 为化学 类 、近化 学类 本科 专业 高年 级学 生 开 设 的一个 综合 性实 验 ，不仅 有助 于加 深学 生对 相 关 知识 的理 解 和融会 贯通 ，引导学 生 了解光 催化 技 术 及其 研究 进展 ，而 且有 利 于培养 学生 运用 多学 科 知 识分 析 问题 、解决 问题 的能 力及 创造 性思 维 。
化
学
教
育（ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗｗ ． ｈ ｘ ｊ ｙ ． ｏ ｒ ｇ ）
２ ０ １ ６年第 ３ ７ 卷第 ２ ２期
可 见 光 催 化 剂 Ａｇ ／ Ａｇ ２ ０ 制 备 及 其 对 染 料 脱 色 降 解
徐 瑛 余 火根 貊艳 平 宋 佳 李永 安
湖北武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ） （ 武汉理工大学化学化工与生命科 学学院化学系
（ ３ ） 了解分 光光 度计 的构 造 和使用 方法 。 （ ４ ） 了解分 光 光 度 法 测 定 甲基 橙 溶 液 浓 度 的
方法。
当其迁 移到 Ａｇ ｚ Ｏ表 面 ，易 与表 面吸 附 的有 机 污 染 物 发生 氧化 反应 ；光 生 电子则 具有 强还 原性 ，当其 迁 移 到 Ａｇ ｚ Ｏ表 面 ，易 与表 面吸 附的氧 气发 生 还 原
摘要 介 绍 了一个 简单 易行 的综 合 化 学实 验— — Ａｇ ／ Ａｇ ｚ Ｏ 可 见光 催 化剂 的制备 及 其 对 染料 的 脱 色 降解 ， 以及其 教 学设 计 思路 。通过 液相 沉 淀 法 制 备 Ａｇ ｚ Ｏ，光 还 原沉 积 银 制 备 Ａｇ ／ Ａｇ ２ ０，借
助 场发 射 扫描 电子 显微 镜 （ Ｆ Ｅ Ｓ Ｅ Ｍ） 、Ｘ 射线衍 射 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 对催 化剂进 行表 征 ，并 以甲基 橙 降解 为
（ ２ ）加 深对 含银 化合 物性 质及 制备 的理 解 ，了
解 光催 化剂 常见 制备 方法 。
带 负 电的高 活性 光 生 电子 （ ｅ 一） ，而 在 相应 的价 带
上 产生 带正 电 的光生 空 穴 （ ｈ ＋） ，从 而 在半 导 体 内 形 成光 生 电子一 空穴 对 。光生 空 穴具 有 强 的氧 化性 ，
污 染 、无需 额外 能源 （ 太 阳光 即可 ） 、彻底 且 深 度 矿 化有 机污 染物 等特 点 ，在污 水处 理 中具有 明显 的
优 势 ，被认 为是 一种 具有 广泛 应用 前景 的新 型绿 色
环 境治 理技 术 ，也是 目前 国际 上材 料 、环境 和能 源 等 领域 的研 究前 沿与 热点 ［ ６ ］ 。
学科 交叉 融合 的 同时 ，学生 的综 合 能 力得 到训 练 ， 有助 于 培 养 学 生 的创 新 思维 和 分 析 问 题 、解决 问题 的能 力 。
关键 词 综合 化学 实验 Ａｇ ／ Ａｇ ｚ Ｏ 可见 光催 化 降解 甲基橙
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． １ ３ ８ ８ ４ ／ ｊ ． １ ０ ０ ３ — ３ ８ ０ ７ ｈ ｘ ｊ ｙ ． ２ ０ １ ６ ０ ２ ０ １ ０ ５
通 常 以 常 见 的 半 导 体 如 Ｔｉ ０ ２ 、Ｚ ｎ Ｏ、ＷＯ 。 、 Ａｇ 。 Ｏ等 作为 光催 化剂 。半 导体 之 所 以 能作 为催 化 剂 ，是 由其 自身 的半 导体 能带 结构所 决 定 的 ：半 导 体 通 常是 由一个 充满 电子 的低 能价 带和 一个 空 的高