一种高效且稳定的剥离膨润土/Ag?PO?/AgBr等离子体光催化剂用于对羟基苯甲酸酯的降解

摘要： 高效可见光驱动的异质结光催化剂因其优异的有机污染物吸附与降解性能而备受关注。本研究通过剥离膨润土获得介孔剥离膨润土(EB)，并以此为载体负载Ag3PO4和AgBr，制得EB/Ag3PO4/AgBr(30%)光催化剂。其中Ag3PO4与AgBr粒径分别约为10-30 nm和5-10 nm。剥离膨润土能显著提升Ag3PO4与AgBr的分散性与吸附能力，并大幅增强材料在对羟基苯甲酸酯光降解过程中的稳定性。在可见光照射下，0.2 g L-1对羟基苯甲酸甲酯(MPB)经EB/Ag3PO4/AgBr(30%)处理40分钟即可完全分解。该催化剂经五次循环使用后仍保持约91%的光催化活性，展现出优异的稳定性。自由基淬灭实验表明空穴(h+)和羟基自由基(?OH)是主要活性物种，它们攻击对羟基苯甲酸酯苯环侧链，使其逐步氧化为苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、壬二酸等中间产物，最终转化为CO2和H2O。光催化活性与稳定性的提升归因于：Ag3PO4负载于EB后形成的稳定结构特性、增大的比表面积、高吸附能力及增强的光吸收能力；同时Ag3PO4与AgBr匹配的能级结构促使光生电子-空穴对在界面处高效分离迁移，从而显著增强了EB/Ag3PO4/AgBr(30%)复合材料的整体光催化性能。