银纳米颗粒修饰的氧化锌纳米棒纳米复合氧化物层对偶氮染料的光电催化脱色研究。

摘要： 光电催化为光催化纳米结构材料在易回收载体上的应用提供了良好框架。本研究报道了分级纳米结构ZnO/Ag复合光电极的两步合成法：在氟掺杂氧化锡基底上选择性电成核形成球形ZnO晶种，随后通过电化学控制负载银纳米团簇；以ZnO/Ag晶种为基体，在垂直于基底的(002)晶面选择性化学生长分级纳米棒。采用模拟染料废水（含0.1M NaCl和模型偶氮染料甲基橙）进行脱色处理，结果显示：单纯光催化仅实现8%的有限脱色效果，而ZnO/Ag纳米棒经光电催化处理60分钟后完全脱色。通过研究金属/半导体界面（ZnO/Ag）引入的肖特基势垒效应，发现其使脱色动力学速率较纯ZnO纳米棒提升四倍。研究还证实晶种生长控制对最终光电催化响应具有调控作用，这种分级纳米棒的有序组织结构通过影响光子利用效率，导致不同脱色动力学表现。