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第 9 期 曾小星，等: Bi 24 O 31 Br 10 /BiOBr 的控制合成及其光催化性能 ·1483·

小的降解率。从图 7b 可以看出，0 min 时，在 Br 率常数最大。从图 8b 可以看出，样品的反应速率常
和 Bi 物质的量比为 0.8 和 1.0 时，所得样品有相同 数随着 Br 和 Bi 物质的量比的增大先增加后降低，
的降解率。光照 180 min 时，随着 Br 和 Bi 物质的 在 Br 和 Bi 物质的量比为 1.0 时，样品 S-1.0-8 有最大
1
量比的增大，降解率呈现先提高后下降的趋势。 的反应速率常数，为 0.01644 min ，为样品 S-1.0-0
的 3.93 倍。

图 6 在样品 S-1.0-8 存在下 CIP 溶液随光照时间变化的
紫外-可见光谱图
Fig. 6 UV-vis absorption spectral changes of CIP aqueous
solution as a function of irradiation time in the
presence of S-1.0-8

图 8 加入不同体积的 TEOA（a）和 Br 和 Bi 不同物质
的量比（b）所制样品在可见光下降解 CIP 溶液时
ln(ρ 0 /ρ)与光照时间之间的关系
Fig. 8 Plots of ln(ρ 0 /ρ) as a function of visible light
irradiation time for photodegradation of CIP
solutioncontaining of samples obtained (a) by
adding different amounts of TEOA and (b) with
different molar ratios of Br to Bi

2.7 光催化机理推测
一般认为催化剂的光催化活性取决于光生电子
和空穴的有效分离及光激发活性物质的数量。对于
复合物催化剂，电子转移的两个条件是半导体复合
物的禁 带宽 度和电 子密 度差异 [38] 。 BiOBr 和

Bi 24 O 31 Br 10 的价带电势（E VB ）通过物质电负性理论
图 7 加入不同体积的 TEOA（a）和 Br 和 Bi 不同物质 计算，公式如下：
量比（b）所制样品对 CIP 溶液的光催化降解率 1
χ E 
Fig. 7 Photocatalytic performance for CIP solution under E VB  e E
g
visible light irradiation of samples obtained (a) by 2
e
adding different amounts of TEOA and (b) with 式中：χ 为半导体的绝对电负性(eV) [39] ；E 为标准
different molar ratios of Br to Bi 电位下自由电子能量取值，为 4.5 eV；E g 为半导体

样品的 ln(ρ 0 /ρ)和反应时间的线性关系如图 8 的禁带宽度(eV)，导带电势 E CB  E VB  E 。
g
所示。由图 8 可知，样品的 ln(ρ 0 /ρ)和反应时间遵 BiOBr 和 Bi 24 O 31 Br 10 的绝对电负性值为 6.18 和
循一级反应动力学，反应速率常数列入表 1。从图 6.03，Bi 24 O 31 Br 10 的 E g 为 2.52 eV [27] ，根据公式算出
8a 可以看出，随着 TEOA 的加入，样品的反应速率 BiOBr 的导带和价带电势分别为 0.48 和 2.88 eV，
常数先增大后减小，当 TEOA 为 8 mL 时，反应速 Bi 24 O 31 Br 10 导带和价带电势分别为 0.27 和 2.79 eV。