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·1480· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
残留质量浓度,mg/L。 不同时所获得样品的 SEM 图。由图 2 可知,不加
光催化降解 CIP 遵循一阶反应动力学 [31] ,可以 TEOA 时,样品 S-1.0-0 是由纳米片构建的微球,直
表示为: 径为 2~4 µm,组成微球的纳米片厚度约为 50 nm(图
ln 0 / kt 2a、b);当加入 2 mL TEOA 时,所得样品为分散的
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式中:k 为反应速率常数,min ;t 为反应时间,min。 纳米片结构(图 2c、d);当 TEOA 的量为 4 mL 时,
1.4 测试条件 纳米片重新构建为金菊花状微球,并且有少量的纳
XRD 测试采用 Cu Kα为辐射源,λ = 0.15418 nm, 米片覆盖在微球上(图 2e、f);当 TEOA 体积增加
管电压 40 kV,管电流 40 mA,扫描范围 2θ = 4~80; 到 8 mL 时,金菊花状的微球变大,表面覆盖了更多
荧光光谱测试条件:激发波长为 360 nm,扫描范围 的纳米片(图 2g、h)。进一步增加 TEOA 的体积到
为 400~600 nm;紫外-可见漫反射吸收光谱测试条 15 mL 时,样品的形貌又变成了分散的纳米片(图
件:用 BaSO 4 作标准,通过 Kubelka-Munk 方法将 2i、j)。所以,TEOA 用量不同会影响样品的形貌。
漫反射转换为吸光度 [32] 。
2 结果与讨论
2.1 XRD 分析
所制样品 S-1.0-m(m = 0、2、4、8、15 mL)的
XRD 图谱如图 1a 所示,样品 S-n-8(n=0.2、0.4、
0.8、1.0、2.0)的 XRD 图谱如图 1b 所示。由图 1a
可知,不加入 TEOA 和加 TEOA 体积为 2 和 4 mL
时,所得样品的 XRD 曲线在 2 = 31.6、46.2和
57.1处出现特征衍射峰,对应于(102),(200)和
(212)晶面,这与正方晶相 BiOBr PDF 标准卡片
(JCPDS#09-0393)相一致,说明这 3 种物质是
BiOBr 单相。当 TEOA 的体积为 8 和 15 mL 时,样
品的 XRD 曲线除了与前面 3 种物质一样,在 2 =
31.7、46.2和 57.1处出现特征衍射峰外,还在 2 =
5.9、29.0、29.8、31.8处出现特征衍射峰,分别
对应于(002)、(304)、(213)和(117)面,与单
斜晶相 Bi 24 O 31 Br 10 PDF 标准卡片(JCPDS#75-0888)
相一致,说明样品 S-1.0-8 和 S-1.0-15 是正方晶相 图 1 加入不同体积 TEOA(a)和 Br 和 Bi 不同物质的
BiOBr 和单斜晶相 Bi 24 O 31 Br 10 的复合物。随着 TEOA 量比(b)所制样品的 XRD 图
加入量的增加,Bi 24 O 31 Br 10 相的(002)面峰强增加, Fig. 1 XRD patterns of samples obtained (a) by adding
different amounts of TEOA and (b) with different
说明 Bi 24 O 31 Br 10 纳米片向(001)方向取向生长。 molar ratios of Br to Bi
此外,相比于样品 S-1.0-8,样品S-1.0-15中Bi 24O 31Br 10
特征衍射峰增强,而 BiOBr 的特征衍射峰减弱,甚至 考察了 Br 和 Bi 不同物质的量比对所制备样品
消失。所以,增加 TEOA 体积有利于 Bi 24 O 31 Br 10 晶 形貌的影响,结果见图 3。由图 3 可知,Br 和 Bi
相的生长和形成。 物质的量比为 0.2(S-0.2-8)时,样品由纳米片组成,
由图 1b 可知,所有样品都含有正方晶相 BiOBr 这些纳米片紧密地聚集成更大的无规则片状形貌
和单斜晶相 Bi 24 O 31 Br 10 ,但增大 Br 和 Bi 的物质的 (图 3a、b);增加 CTAB 用量,样品 S-0.4-8 包含
量比时,Bi 24 O 31 Br 10 相(002)晶面的衍射峰强度增 了无规则大的纳米片和花状的微球(图 3c、d);当
加,而(304)、(213)和(117)晶面衍射峰强度逐 Br 和 Bi 物质的量比为 0.8(S-0.8-8)时,样品由直径为
渐减弱,BiOBr 相(102)晶面的衍射峰强度也减弱。 1~9 µm 的金菊花状的微球组成,微球由纳米片构建
所以,提高 CTAB 的用量能促进 Bi 24 O 31 Br 10 的(002) (图 3e、f);继续增加 Br 和 Bi 物质的量比至 2.0 时,
晶面生长,抑制其他晶面的生长。 小的微球数量减小,大的微球数量逐渐增加(图 3g、
2.2 晶体形貌和微结构分析 h)。因此,Br 和 Bi 物质的量比也对样品的形貌有很
图 2 为 Br 和 Bi 的物质的量为 1.0、TEOA 用量 大影响。