DOI: 10.1016/j.jcis.2021.06.109

光降解因其无毒、高效、反应条件温和等优点在废水处理领域备受关注。近年来，科研人员已经合成了Zr/Ag共掺杂二氧化钛（TiO2）纳米粒子，其显示出对染料的高光催化活性，但这些纳米粒子易于聚集在一起，导致催化位点减少，不利于其实际应用。在本研究中，采用静电纺丝法制备了Zr/Ag共掺杂TiO2纳米纤维。为了进行比较，还制备了TiO2纳米纤维和Zr掺杂TiO2纳米纤维。通过X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、漫反射光谱、扫描电子显微镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、zeta电位、光致发光和电化学阻抗光谱对合成的催化剂进行表征。与TiO2纳米纤维和Zr掺杂TiO2相比，由于Zr、Ag和Ti的协同作用，Zr/Ag共掺杂TiO2纳米纤维对刚果红的光催化活性显着增强。刚果红光降解遵循拟一级动力学模型。含2wt％Ag，ZrO2与TiO2质量比为1:9的最佳Zr/Ag共掺杂TiO2纳米纤维表现出最好的光催化活性，相应的动力学常数为0.0405min-1，比TiO2纳米纤维高12倍。这项工作为合成具有高光催化活性的新型材料提供了数据和技术基础。

图1.TiO2 M、TiO2 NF、TiO2-10ZrO2和2％Ag-TiO2-10ZrO2的SEM显微照片。

图2.TiO2 M、TiO2 NF、TiO2-10ZrO2和2％Ag-TiO2-10ZrO2的XRD谱。

图3.TiO2 M、TiO2 NF、TiO2-10ZrO2和2％Ag-TiO2-10ZrO2的UV-DRS（a）和Tauc图（b）。

图4.TiO2 M（a）、TiO2 NF（b）、TiO2-10ZrO2（c）和2％Ag-TiO2-10ZrO2（d）的ATR-FTIR光谱。

图5.TiO2 M、TiO2 NF、TiO2-10ZrO2和2％Ag-TiO2-10ZrO2在pH4-8范围内的Zeta电位（n=3,±sem）。

图6.TiO2 M、TiO2 NF、TiO2-10ZrO2和2％Ag-TiO2-10ZrO2的PL发射光谱（在325nm处激发）。

图7.TiO2 NF、TiO2-10ZrO2和2％Ag-TiO2-10ZrO2的EIS Nyquist图。

图8.光照下TiO2 M、TiO2 NF、TiO2-xZrO2和y％Ag-TiO2-10ZrO2（1g/L）上CR的光降解情况（CCR=30ppm，初始pH=6）。光降解动力学（a）及其拟一级动力学拟合（b）。