La Síntesis de Ag/TiO2 mediante el Método de Sputtering Magnetrón de CC y su Aplicación en la Degradación Fotocatalítica de Naranja Metílica en Solución de Na2SO4

Se prepararon TiO2 y películas de TiO2 modificadas con Ag (Ag/TiO2) mediante el método de sputtering magnetrón de CC y el grado de modificación fue controlado a través de la potencia y el tiempo de sputtering de Ag. Las microestructuras y propiedades de estas películas fueron caracterizadas utilizando microscopía electrónica de barrido de emisión de campo, difractometría de rayos X, espectrometría de reflectancia difusa ultravioleta-visible, microscopía de fuerza atómica y espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS). Los resultados muestran que las películas preparadas tienen una estructura de anfibolita. En comparación con el TiO2 puro, la deposición de Ag puede mejorar la utilización de la luz. Las imágenes tridimensionales de Ag/TiO2 muestran claramente que con el aumento de la potencia de sputtering de Ag y el tiempo de sputtering, las partículas de Ag en la superficie de la película aumentan gradualmente, y la estructura de la película es relativamente densa. El efecto fotocatalítico de las películas de Ag/TiO2 es el mejor cuando la potencia de sputtering de Ag es de 5 W y el tiempo de sputtering es de 50 s. Bajo la irradiación de una lámpara de mercurio de alta presión, la tasa de degradación fotocatalítica de la naranja metílica (MO) en solución pura de MO con Ag/TiO2-5 W-50 s puede alcanzar el 100% en 55 minutos, mientras que en la solución mezcla de MO-Na2SO4 puede alcanzar el 99.55% en 65 minutos. Los resultados sugieren que la presencia de Na2SO4 en la solución de MO puede inhibir la degradación de MO utilizando Ag/TiO2, el resultado de XPS sugiere que Na2SO4 acelera la oxidación de Ag, lo que puede llevar a un aumento en la tasa de recombinación de pares de electrones-huecos fotogenerados y una disminución en la tasa de degradación. Durante el proceso de reciclaje de fotocatalizadores, la tasa de degradación de MO se redujo significativamente. Una posible razón es que las partículas de Ag se han oxidado y los productos de la degradación fotocatalítica están en la superficie del fotocatalizador. Se estudió el mecanismo de degradación fotocatalítica.