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第 10 期 巩嘉杨，等: Bi 2 O 2 CO 3 微/纳米片的合成及其光催化降解 RhB ·1743·

时，ESR 信号并未出现峰值，表明溶液体系中没有
–
检测 出 ·O 2 的 存在。当向 溶液体系中 同时加 入
DMPO、催化剂与 RhB 时，显示出 ESR 信号的峰强
度比值为 1∶1∶1∶1，表明可以在溶液体系中检测
–
出·O 2 的存在。说明本文所制备的 Bi 2 O 2 CO 3 催化剂
与 RhB 发生接触后，在可见光照射下染料分子可以
发生敏化使其变为激发态，产生的自由电子转移到
催化剂表面，被催化剂表面吸附的溶解氧捕获产
–
生·O 2 。综上分析可知，Bi 2 O 2 CO 3 在可见光下降解
RhB 为染料敏化过程 [19] 。

图 9 加入 0.1 g 尿素所制备 Bi 2 O 2 CO 3 在紫外光照射下降解
RhB 的（a）全波图和（b）放大图
Fig. 9 Absorption spectra(a) and enlarged view(b) of
photocatalytic degradation of RhB under ultraviolet
light irradiation

2.4.2 自由基抑制、捕获实验
所合成 Bi 2 O 2 CO 3 在添加不同自由基抑制剂后
在可见光和紫外光下降解 RhB 的光催化性能分别见
图 10a、b。由图 10a 可知，在可见光下，加入 3 种
自由基抑制剂后，Bi 2 O 2 CO 3 的光催化活性均受到了
抑制。其中，PBQ 和 EDTA-2Na 对 Bi 2 O 2 CO 3 的抑 图 10 加入 0.1 g 尿素所制备 Bi 2 O 2 CO 3 添加不同自由基抑
制剂后在可见光（a）和紫外光（b）下对 RhB 的
制效果最为明显，反应 200 min 后，所得产物对 RhB
降解效果图
的降解率只有 8%和 5%左右。加入 TBA 反应 Fig. 10 Influences of active species capturers on the
200 min 后，Bi 2 O 2 CO 3 对 RhB 的降解率约为 20%。 photocatalytic degradation of RhB by Bi 2 O 2 CO 3
由图 10b 可得，在紫外光下，加入 PBQ 和 under visible light(a) and ultraviolet light(b)
irradiation
EDTA-2Na 对 Bi 2 O 2 CO 3 降解 RhB 具有显著的抑制效
果，加入对苯醌反应 120 min 后 Bi 2 O 2 CO 3 对 RhB 的
降解率为 13%，加入 EDTA-2Na 反应 120 min 后 RhB
被降解掉 25%。加入 TBA 对 Bi 2 O 2 CO 3 的抑制效果
较弱，Bi 2 O 2 CO 3 仍可将 RhB 降解掉 65%。所以，可

见光和紫外光下，PBQ 和 EDTA-2Na 均可对 Bi 2 O 2 CO 3
降解 RhB 起到显著抑制效果，自由基抑制实验证明，
在 Bi 2 O 2 CO 3 光催化过程中起主要降解作用的活性
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物种是·O 2 和 h +[18] 。

对样品进行自由基捕获实验后发现，Bi 2 O 2 CO 3
在可见光照射下降解 RhB 的机理为光敏化机理。 图 11 加入 0.1 g 尿素所制备 Bi 2 O 2 CO 3 的 ESR 表征
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Fig. 11 Changes of ESR signal of the DMPO-O 2 adducts in
Bi 2 O 2 CO 3 的 ESR 表征见图 11。由图 11 可知，当溶
the suspensions of DMPO and catalyst, DMPO and
液体系中只加入 DMPO 与 RhB 或 DMPO 与催化剂 RhB, DMPO, catalyst and RhB irradiation