六氟磷酸银的电化学结构

发布日期:2023/12/4 9:05:29

简介

二氧化钛（TiO2）具有稳定的化学性质、优异的光催化活性和价格低廉等优点，在光催化领域备受关注。但是存在带隙宽度大，只能吸收紫外光等缺点，导致其光利用率低，限制了其光催化效率，所以找可见光响应的催化剂至关重要。2010年Yi等在《自然》杂志上发表了有关新型可见光催化材料六氟磷酸银的文章，其可以吸收波长小于520 nm的太阳光，具有极其优秀的光催化活性，吸引了学者们的注意力，成为光催化材料新的研究热点。然而六氟磷酸银仍存在光腐蚀、电子-空穴复合率高、稳定性差等缺点，近十年大量学者对提高六氟磷酸银的催化活性采取了各种不同的方法，如：改变形貌、贵金属沉积、负载、构建半导体异质结等[1]。

图1 六氟磷酸银的性状

电化学结构

六氟磷酸银在可见光照射下有着很强的光催化活性，有着以下几种原因。首先，Ag3PO4具有高价带能级，2011年Ma[18]等运用密度泛函理论结合LDA—U对六氟磷酸银的结构进行了研究，根据计算，发现价带能级为0。28 eV （vs NHE），能带隙为2。36 eV，导带能级（EV）为2。64 eV （vs NHE）。六氟磷酸银的高价带能级使其具有很强的氧化作用，而且其氧化电位比较有利于空穴与 OH-反应，产生活性OH自由基，使它具有很强的光催化活性。其次，六氟磷酸银在光催化过程中会有部分银离子被还原成单质，产生Ag空位，六氟磷酸银中的Ag缺陷可以作为光激发空穴的捕获阱，将光响应范围提高到约560 nm处，从而提高可见光照射下的光催化能力。第三，六氟磷酸银表面的PO43-离子会加强与H2O的结合能力，产生更多的活性物质，而且带负电荷的PO43−会吸引空穴，排斥电子，提高电子-空穴分离率[1]。