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·1482· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
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αE photon =A(E photon −E g ) 当 Br 和 Bi 物质的量比为 1.0 时,样品具有最弱的
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式中:E g 为禁带宽度(eV),α 是吸收系数(cm ), 荧光强度。总之,当 TEOA 体积为 8 mL, Br 和 Bi
E photon 是光子能量(eV),A 为常数。n 为间接带隙 物质的量比为 1.0 时,获得的样品在可见光下具有
时等于 1,为直接带隙时是 4 [33] 。本文所制样品为间 最低的电子和空穴复合率,具有最佳的光催化活性。
接带隙。
图 5 加入不同体积 TEOA(a)和 Br 和 Bi 不同物质的量比
图 4 加入不同体积 TEOA(a)和 Br 和 Bi 不同物质的 (b)所制样品的荧光光谱图
量比(b)所制样品的紫外-可见漫反射光谱图(插 Fig. 5 PL spectra of samples obtained (a) by adding
different amount of TEOA and (b) with different
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图为(αE photon ) -E photon 关系曲线) molar ratios of Br to Bi
Fig. 4 UV-vis diffuse reflectance spectra of samples
obtained (a) by adding different amounts of 2.6 光催化活性测定
TEOA and (b) with different molar ratios of Br to 为了评价所制备样品的光催化性能,在可见光
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Bi 〔inset is plots of (αE photon ) vs. E photon curves
照射下,使用 CIP 溶液作为模拟污染物进行光催化
of the samples〕
降解实验。图 6 为 S-1.0-8 存在下,CIP 溶液吸收光
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图 4 插图中,(αE photon) 为 0 时,E photon 等于样 谱在可见光照射下随着反应时间的变化情况,其他
样品存在下,CIP 溶液吸收光谱图的峰形和图 6 一
品的禁带宽度。通过外推法得到,S-1.0-0 的 E g 为
致。从图 6 可以看出,CIP 溶液最大吸收峰处波长
2.49 eV,相比文献报道的 BiOBr(2.78~2.93 eV) [34-35]
为 276 nm,吸收强度随着反应时间的增加而减弱。
有较窄的禁带宽度。样品 S-1.0-8 的 E g 为 2.30 eV。
说明 CIP 溶液在 S-1.0-8 存在下,CIP 浓度随着反应
所以,制备方法不同导致产物禁带宽度不同。所有
时间增加逐渐减小。
样品的 E g 均列于表 1 中。
为了让 CIP 溶液和催化剂充分达到吸附-解吸
2.5 荧光发射光谱测定
平衡,将含有催化剂的 CIP 溶液超声 10 min,暗搅
荧光发射光谱用来研究半导体中电荷的捕获、
拌 40 min。图 7 为 CIP 降解率与反应时间的关系图。
转移和电子-空穴对的复合等情况,一般认为越低的
从图 7a 可以看出,暗反应 40 min 后,样品 S-1.0-0、
荧光强度代表越低的电子-空穴复合率和相对较高 S-1.0-2、S-1.0-4、S-1.0-8 和 S-1.0-15 的降解率分别
的光催化活性 [36-37] 。为了考察催化剂中光生电子和 为 15.59%、17.22%、23.73%、43.07%和 37.60%,
空穴的转移和复合情况,本文对样品进行了荧光发 所以,加 TEOA 到反应体系中有助于提高样品的吸
射光谱测试。图 5 为在 360 nm 波长激发下,催化剂 附性能。光照 180 min 后,样品 S-1.0-0 对 CIP 有最
在 400~600 nm 内的荧光发射图谱。由图 5a 可以看 低的降解率,约为 60.42%,样品 S-1.0-8 对 CIP 降
出,样品 S-1.0-8 荧光强度最弱。从图 5b 可以看出, 解率为 97.00%。其他 3 个样品相比 S-1.0-8 有更较