Page 144 - 《精细化工》2021年第11期

·2290· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

在催化剂质量浓度 0.5 g/L、苯酚质量浓度 20 mg/L 解率的 1.06 倍和 1.16 倍，这表明载体的存在改善了
条件下、考察了 Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%对不同初始 单体的分散性，提高了光催化剂的活性，印证了
pH 苯酚溶液光催化降解性能的影响，结果见图 6c。 TEM 及 BET 的结果。进一步研究发现，将 LaFeO 3
由图 6c 可知，暗吸附 30 min 后，当溶液 pH 为 7 时， 引入 Ag 3 PO 4 和 Ag 3 PO 4 /EB 后，苯酚降解率分别达
240 min 时苯酚的降解率达到最大，约为 97.0%。其主 到 91.0%和 94.0%，而采用物理混合后的 Ag 3 PO 4 -
要原因是当底物的溶液pH 接近中性时，Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 / LaFeO 3 -EB 降解率只有 60.8%，说明 Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /
EB-40%对苯酚的吸附作用明显，这有助于苯酚参与 EB-40%催化剂体系中，载体 EB 分散了 Ag 3 PO 4 ，
后续氧化降解反应，进而可增加苯酚的降解率 [35] 。 Ag 3 PO 4 与 LaFeO 3 形成的 n-p 异质结，避免了 Ag 3 PO 4
不同材料在 pH=7、催化剂质量浓度 0.5 g/L、 易团聚和光腐蚀的问题，降低了光生电子-空穴对的
苯酚质量浓度 20 mg/L 条件下的光催化降解率以及 复合，提高了可见光催化效率。
降解动力学常数如图 7 所示。 如图 7b 及表 2 所示，Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%
图 7a 中，在暗吸附 30 min 达到吸附-脱附平衡， 的降解速率约是纯 Ag 3PO 4 的 4.2 倍。将 Ag 3PO 4 负载
反应 240 min 后，EB 对苯酚的降解率为 16.6%，只 到 EB 上并与 LaFeO 3 构筑异质结显著提高了单体
比吸附率（15.6%）提高 1.0%，表明 EB 在可见光 Ag 3PO 4 的光催化性能。
下并不具备光催化活性；LaFeO 3 /EB 和 Ag 3 PO 4 /EB 2.4 光催化稳定性分析
在可见光下对苯酚的降解率分别可达到 43.6%和 光催化材料的循环实验结果与使用前及 4 次循
64.4%，为 LaFeO 3 （41.0%）和 Ag 3 PO 4 （55.4%）降 环后的 XRD 谱图如图 8 所示。

图 7 不同样品的光催化苯酚降解率（a）及各自的一级动力学常数（b）
Fig. 7 Photodegradation performance of different samples (a) and their first-order kinetic constants (b)

表 2 不同光催化剂的动力学参数
Table 2 Kinetic parameters of photocatalysts
无光照+催化剂 EB LaFeO 3 Ag 3PO 4 LaFeO 3/EB Ag 3PO 4/EB Ag 3PO 4-LaFeO 3 Ag 3PO 4-LaFeO 3/EB-40%
k/min –1 0.00009 0.0002 0.0026 0.0035 0.0011 0.0037 0.01461 0.01464
R 2 0.94100 0.9275 0.9555 0.9131 0.9483 0.9467 0.98300 0.98050

图 8 Ag 3 PO 4 （Ⅰ）、Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 （Ⅱ）和 Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%（Ⅲ）的苯酚光催化降解循环实验（a）；Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40%
使用前后的 XRD 谱图（b）
Fig. 8 Cycling runs of phenol photodegradtion over Ag 3 PO 4 (Ⅰ), Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 (Ⅱ) and Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40% (Ⅲ) (a);
XRD patterns of Ag 3 PO 4 -LaFeO 3 /EB-40% before and after use (b)