Page 130 - 《精细化工》2021年第1期

·120· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

原性，可实现金属单质 Au、Ag 以及 Fe 3 O 4 、Cu 2 O
等的还原性制备 [16-18] 。在水热条件下，E-CDs 调控下制
备得到 E-CDs/Fe 3 O 4 ，文献报道 Fe 3 O 4 与 CDs 复合物
具有良好的光催化活性 [19-20] 。因此，进一步利用 E-CDs/
Fe 3 O 4 的光催化活性，光照条件下通过 E-CDs/Fe 3 O 4
表面的还原反应沉积金属 Ag，制备得到 ECIA。

图 2 E-CDs（a）、E-CDs/Fe 3 O 4 （b）和 ECIA-2（c）的
FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of E-CDs (a), E-CDs/Fe 3 O 4 (b) and
ECIA-2 (c)

2.1.3 ECIA 的 PL 分析
图 3 为合成 E-CDs/Fe 3 O 4 和 ECIA-2 的荧光光谱
图。所制备的含碳量子点复合物在激发波长为 365 nm
时，E-CDs/Fe 3 O 4 和 ECIA-2 所对应的最佳发射波长
分别为 532 和 530 nm，与所测得的最佳激发光谱相
对应，显现出绿色荧光。E-CDs/Fe 3 O 4 和 ECIA-2 均
具有荧光性能，进一步佐证所制备的 E-CDs/Fe 3 O 4
和 ECIA 中含有 E-CDs。

图 1 E-CDs/Fe 3 O 4 、ECIA-2 的 XRD 谱图（a）；E-CDs 的 TEM
图（b）和 ECIA-2 的 SEM 图（c）
Fig. 1 XRD patterns of E-CDs/Fe 3 O 4 and ECIA-2 (a), TEM
image of E-CDs (b) and SEM image of ECIA-2 (c)

2.1.2 ECIA 的 FTIR 分析
图 2 为 E-CDs、E-CDs/Fe 3 O 4 和 ECIA-2 的 FTIR
–1
谱图。如图 2a 所示，3426 cm 处的宽吸收峰归属于
–1

E-CDs 中的—OH 的伸缩振动，2923 和 2853 cm 处 图 3 E-CDs/Fe 3 O 4 和 ECIA-2 的 PL 谱图
的弱吸收峰归属于—CH 2 和 C—H 的伸缩振动， Fig. 3 PL spectra of E-CDs/Fe 3 O 4 and ECIA-2

–1
1631 cm 处的吸收峰归属于芳环骨架 C==C 伸缩振 2.2 ECIA 的催化性能研究
–1
动，1403 cm 处归属于不饱和碳原子的伸缩振动峰 2.2.1 ECIA-2 对 4-NP 的催化还原
2
–1
（sp 杂化），3167 和 1106 cm 处的强吸收峰归属 按 1.5 节条件进行反应来探究 ECIA 的催化性
于 E-CDs 的 N—H 和 C—N 的伸缩振动。由图 2b 和 能。一般情况下，4-NP 水溶液的最大吸收波长为 318 nm
图 2c 可以观察到，除了 E-CDs 特征峰的出现，在 左右，当加入 NaBH 4 后，混合溶液的最大吸收波长
573 cm –1 处出现了 Fe 3 O 4 的特征吸收峰。3426 和 会从 318 nm 移动到 400 nm 左右（见图 4），溶液的
–1
1049 cm 处的峰强度明显增强，这可能是由于复合 颜色也随之由浅黄色变成亮黄色。发生此现象的原因
物中 Fe 3 O 4 粒子表面氧原子与 E-CDs 中—OH 相互 是溶液中形成了酚氧负离子 [21-22] 。
作用的结果。图 2b 和图 2c 比较可知，E-CDs/Fe 3 O 4 NaBH 4 对 4-NP 的还原反应在热力学上是有利
和 ECIA-2 的谱图相似，并没有出现新的吸收峰或 的(E 4-NP/4-AP = 0.76 V；E H 3 BO /NaBH 4  1.33 V ，4-AP
3
–1
峰的位移。ECIA-2 在 3426 和 1631 cm 处吸收峰相 为对氨基苯酚)，没有催化剂条件下，该还原反应受限，
对强度增大，推测是由于 E-CDs 表面官能团在光照 且反应过程缓慢 [23-24] 。在不加入催化剂条件下，溶液
+
条件下与 Ag 的氧化还原反应使得 CDs 表面的羟基基 的颜色在 12 h 内保持不变，吸光度也无变化。说明
–1
团增多，1049 cm 处的吸收峰归属于 C—O—C 的对 在没有催化剂的条件下，4-NP 很难被还原。因此，接
称伸缩振动。 下来以ECIA为催化剂，研究4-NP的催化还原动力学。