【正文】 510nm。由此可見，銀膜厚度并不是越厚越好，我們做出這樣的猜想：銀膜厚度對光催化的影響成一條鐘形曲線，在 548nm 處催化效果最好 。在可見光下，膜厚不同的銀膜光催化性能的差異并不明顯。 可見光下的復合膜催化性 TiO2薄膜在紫外光下具有很強的光催化性，但是其禁帶寬度較大，難以利用太陽光，所以很難在實際中得到大量的應用。有研究表明，通過在 TiO2薄膜表面沉積金屬可以有效的降低其禁帶寬度，從而使其在太陽光下也具有催化性。本實驗正是通過日光燈下降解羅丹明溶液來驗 證，復合膜在可見光下具有催化性能，并且比較復合膜與 TiO2薄膜的光催化性能的強弱。 通過之前所說的實驗步驟，我們得到如表 ： 表 復合膜可見光下催化實驗 時間（ h） 可見光（ Ag/TiO2） R6G 降解 (lnA/A0) 波峰位置（ nm） 吸光度 0 525 0 1 525 2 526 3 525 4 525 圖 紫外光下銀膜光催化降解曲線 圖 可見光下銀膜光催化降解曲線 18 通過上述表格可以看出，可見光下復合膜的降解速率基本為常值，用 origin 軟件繪制出的降解速率曲線如圖 ： 從圖中可以看到隨著時間的變化，降解曲線基本呈直線。由此可見，在可見光下，復合膜對羅丹明溶液具有催化效應。并且在催化過程中，降解速率不變，可見催化過程中復合膜不存在消耗，或者消耗的量非常少，基本可以忽略。另外可見從圖中看出可見光下，復合膜的催化性遠遠強于 TiO2薄 膜。 不同反應物對光催化效率的差異及分析 考慮到 TiO2薄膜作為一種催化劑，我們做出這樣的猜想： TiO2薄膜的光催化作用也具有其選擇性。從其他研究中也發(fā)現(xiàn)，在對 TiO2薄膜改性以后，對不同反應物催化效果的改變不同。 我們利用兩組不同膜厚的 TiO2薄膜分別對羅丹明和亞甲基藍在紫外和可見光下進行光催化實驗。得到的實驗結果如圖 ： 圖 復合膜可見光下對羅丹明溶液的降解曲線 19 從上面的圖形也可以看出亞甲基藍的光催化性能遠遠好于羅丹明。對于反應物的影響，我們做出下面的兩種猜想：一是， 首先分析 TiO2薄膜光催化原理是由于受到光能的激發(fā)，產生了光生電子空穴對。而從量子理論可知，光能的激發(fā)只能是由于吸收了光子的能量。而光子的能量是非 連續(xù)的，也就是說只能吸收固定值得能量。而在能量釋放的時候由于能量守恒原理，也只能釋放固定的能量。再考慮氧化還原反應，氧化還原反應的本質是舊的化學鍵的斷裂和新的化學鍵的形成。而化學鍵的斷裂與形成伴隨的是能量的獲得和釋放。由于在光激發(fā)過程中吸收和釋放的能量只能是固定值，所以我們猜想，在化學鍵斷裂和形成過程中的能量轉換也是固定的。也就是說這種催化反應可能對某些化學鍵具有較強的親和性，優(yōu)先選擇某些固定的化學鍵進行反應。第二種猜想便是，光催化反應與反應物中的某些元素有關，即該元素在反應物中所占的質量分數(shù)是影響光催化的 主要因素。 圖 不同反應物的光催化降解曲線 20 結論 本次實驗主要有如下幾點結論： （ 1）納米銀二氧化鈦復合薄膜在可見光下具有催化性能，證明了銀沉積擴展了二氧化鈦薄膜光催化光源波長區(qū)間。 （ 2）不同膜厚的二氧化鈦薄膜的光催化性能不同，在一定范圍內，膜厚越厚，光催化性能越好。 （ 3）不同厚度的銀膜光催化性能不同，并且并不是越厚越好，在厚度達到一定值之后，繼續(xù)增加厚度，光催化性能降低。 （ 4）對于不同的反應物，相同膜片的光催化性能不同，可能是由于反應物的化學鍵或元素含量不同導致。 21 謝 辭 就要離開學校，感觸頗深。畢業(yè)設計持續(xù)了短短的一個多學期，每個人都為著自己的課題忙碌著，大家發(fā)揮著自己所有的聰明才智試圖做出有意義，有創(chuàng)新的結果。雖然我們現(xiàn)在的能力有限，能做到的可能也并不具有較強的實際意義。但是這是一種經驗積累的過程。在畢業(yè)設計過程中，我感覺到，所謂的科研要有真正建設性的結果是一項龐大而復雜的工作，任何一個生活中的實際問題都包含著許多復雜的變量，不是一個人的力量能夠完成的，需要許許多多人，甚至是許許多多代人的奮斗和努力。而我們要勇敢而毅然的接受我們只是這一段路途中的一環(huán)的現(xiàn) 實。 本次畢業(yè)設計尤其要感謝方應翠老師的大力支持和悉心指導。方老師治學的嚴謹、細致深深的影響著小組的每一個人。方老師對于學生們所誕生的新想法的包容和認可也是令我們深深感動的部分。 同時也要感謝在畢業(yè)設計過程中指導和幫助我的張寬翔學長和洪流學長。他們對于我們十分耐心，細心的告訴我們實驗的每個操作步驟，不厭其煩的給我們演示正確的操作。 還要感謝同組的各位同學，大家的合作十分重要也十分有意義。 22 參考文獻 [1] 候亞奇，莊大明等 .TiO2薄膜 濺射工藝參數(shù)對其光催化性的影響 .清華大學機械工程系 ,2022. ［ 2］丁厚福 王立人 .工程材料 .武漢理工大學出版社 ,. [3] 方克明 .微米 納米材料微觀結構表征 .冶金工業(yè)出版社 ,. [4] 崔玉民 張文保 .二氧化鈦光催化薄膜 .化學工業(yè)出版社 ,. [5] 陳春英 .二氧化鈦納米材料生物效應與安全應用 .科學出版社 ,. [6] 趙婧，曾惠丹，楊云霞，趙崇軍，陳國榮 .Ag／ Ti02復合材料的制備和光致變色性能研究 .光子學報 ,2022. [3] 袁頌東，曹小艷，王小波，石彪，汪金方 .摻銀二氧化鈦納米帶的制備及其光催化性能研究 .湖北工業(yè)大學 ,2022. [4] 國偉林，杜紅，王西奎 .摻銀二氧化鈦的超聲化學法制備與光催化性能研究 .濟南大學學報 ,2022. [5] 張海祿，童仕唐，吳省 .載銀二氧化鈦光催化性能的研究 .應用化學 ,2022. [6] 崔云濤，王金淑，李洪義，王珍珍 .原位合成 Ti02納米管陣列及其光催化性能研究 .無機材料學報 ,2022. [7] 李海龍，羅武林，田文宇 等 .鑲嵌 Pt的二氧化鈦納米管的合成及其光催化性能研究 .光譜學與光譜分析 ,2022. [9] 李和興 ，朱 建 .特定結構光催化劑的制備及其構效 關系 .催化學報 ,2022. [10] Zhang Bo Zhong Zhaoping Fu Zongming Zhong studies 0n photocatalytic oxidation of nitric oxides using tram um of Southeast Universi,2022. [11] L. Gomathi Devi, K. Mohan performance of silver TiO2: Role of electronic energy Surface Science,2022. 23