DOI:10.1016/j.jallcom.2020.155144
采用静电纺丝法制备了以不同原子浓度（0.1、0.5、1和2%）的Ag纳米结构材料负载ZnO。煅烧前用于制备这些纤维的电纺溶液包含由聚合物（聚乙烯吡咯烷酮）、乙酸锌和不同比例的硝酸银组成的混合物。然后将获得的材料在500℃下热处理2小时。为了确认这些ZnO:Ag纳米结构材料的结构和形态特征以及元素组成，使用了X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜SEM以及能量色散X射线光谱（EDS）对其进行研究。XRD测定显示了银负载ZnO材料的六方纤锌矿晶体结构。这项研究带来了一些有关银掺杂影响的认知上的理解和其他信息。本研究的新颖性在于制备材料的静电纺丝技术，可以极大地增强光催化活性。本文报告了Ag的负载浓度在光催化性能中起着重要作用，即对于紫外光辐射下的苋菜红染料（25mg/L）降解，1%是最佳掺杂剂量，其最大脱色效率高达96%。这些材料在紫外辐射下和少量催化剂用量（0.166g/L）下均显示出对苋菜红染料的高效降解作用。这项研究的一个重要方面是所制备的材料在可见光下具有良好的光降解能力。此外，陶瓷纳米结构材料被证明对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）、革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和酵母菌（白色念珠菌）具有抗菌活性。
图1.不同浓度（0.1、0.5、1和2%）Ag纳米结构负载纯ZnO和ZnO的SEM图。
图2.EDS表征：ZnO:Ag的元素映射、元素光谱和原子百分比。
图3.Ag纳米结构材料负载纯ZnO和ZnO的XRD图谱。
图4.纯ZnO和ZnO:Ag纳米结构的光学特性（a）漫反射UV-Vis光谱以及（b）[F（R）hν]2与hυ和带隙测定的关系图。
图5.在存在光催化剂（0.167g/L）：S1（ZnO）；S3（ZnO:Ag→0.5%）；S4（ZnO:Ag→1.0%）和S5（ZnO:Ag→2.0%）的情况下，苋菜红染料（25mg/L）在不同照射时间下降解的UV-Vis吸收光谱。
图6.在存在ZnO和ZnO:Ag催化剂的情况下，光降解过程中苋菜红染料在水溶液中的浓度降低；（a）苋菜红染料相对于反应时间的浓度衰减（实线和虚线表示根据拟一级动力学模型的预测）；（b）吸附-平衡阶段之后和光催化反应结束时（t=240分钟）的脱色效率，取决于材料的类型；实验条件：C0=25mg/L；催化剂DS的用量=0.167g/L；T=25℃；pH值7.0±0.2。
图7.在存在S4（ZnO:Ag1%）催化剂的情况下，初始染料浓度对光降解动力学的影响；（a）不同初始浓度下苋菜红染料随反应时间的浓度衰减：（∆）C0=55.0mg/L，（♦）C0=38.6mg/L，（□）C0=25.3mg/L，（●）C0=18.4mg/L，（*）C0=10.7mg/L；（b）初始反应速率（r0）与初始染料浓度（C0）的关系；催化剂用量为0.167g/L，T=25±1℃，pH值7.0±0.2。
图8.在可见光照射下，当样品S1（ZnO）和S4（ZnO:Ag）存在时，CR染料降解（10mg/L）的UV-vis吸收光谱。
图9.在紫外-可见光照射下，当ZnO:Ag光催化剂存在时，苋菜红染料降解的可能光催化机理。
