Page 100 - 《精细化工》2021年第11期

·2246· 精细化工 FINE CHEMICALS
由图 9 可知，光照 60 min，质量浓度为 0.67 g/L 1
的 0% Cd 0.5Zn 0.5S/MoO 3 对 MO 的降解率为 98.0%，
当体系中加入 BQ 后，MO 的降解率只有为 11.1%，
–
表明该光催化体系中•O 2 是主要的活性物质，与可见
光下 In 2 S 3 /In(OH) 3 体系催化降解 MO 的活性基团相
同 [20] 。推断 Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 复合材料光催化降解
MO 的过程 如图 10 所 示，即可见 光照射下，
Cd 0.5 Zn 0.5S/ MoO 3 中两个半导体都可以被激发，在各
自的谱带上生成电子和空穴对，MoO 3 导带（CB）
中的电子与 Cd 0.5 Zn 0.5 S 的空穴复合，而分开的空穴
保留在 MoO 3 的价带（VB）中，MoO 3 和 Cd 0.5 Zn 0.5 S
间的这种界面电荷载流子复合导致 Cd 0.5 Zn 0.5 S 导带
中的电子积累以及 MoO 3 价带中的空穴积累。这些
分离的电子具有更高的还原性，与空气中的 O 2 反应
–
产生•O 2 ，是降解 MO 的主要活性物质。同样，MoO 3
价带中的空穴与水分子反应产生•OH，也对 MO 的
降解有一定作用，这一反应机理与 Z 型 ZnIn 2S 4 /MoO 3
异质结可见光下催化降解 MO、RhB 机理相似 [21] 。
图 10 10% Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 光降解 MO 的示意图
Fig. 10 Photocatalytic degradation schematic of MO by
10% Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3
3 结论
利用一锅水热法，通过 PVP 的交联作用制备了
Cd 0.5Zn 0.5S/MoO 3 复合材料，将其用于可见光下催化
降解 MO。由于 PVP 对 MoO 3 部分还原得到表面有
氧空位的 MoO 3–x ，而且改变了 Cd 0.5 Zn 0.5 S 的形貌，
Cd 0.5Zn 0.5S/MoO 3 复合材料有利于光生载流子的传
递，光催化活性均高于 MoO 3 、Cd 0.5 Zn 0.5 S，其中，
10% Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 的光催化活性最大。可见光照
射 60 min，质量浓度为 0.67 g/L 10% Cd 0.5Zn 0.5S/MoO 3
对 30 mL 质量浓度 10 mg/L MO 的降解率为 98.0%，
–1
反应速率常数为 0.06725 min 。该复合材料制备方
法简单，不仅拓宽了 MoO 3 对可见光的吸收范围，
而且提高了其光催化活性，为 MoO 3 在光催化方面
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的实际应用提供了可行性。
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