Page 97 - 《精细化工》2021年第11期

第 11 期 唐忠家，等: Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 复合材料光催化降解甲基橙 ·2243·

位有关 [19] ，也说明材料中 MoO 3 经 PVP 还原后有
MoO 3–x 存在（图 2c）。
2.1.3 SEM 分析
图 3 为 MoO 3、Cd 0.5Zn 0.5S 和10% Cd 0.5Zn 0.5S/MoO 3
的 SEM 图。图 3a、c 分别为煅烧(NH 4 ) 2 Mo 2 O 7 •4H 2 O
所得的长方体 MoO 3 、水热法制备的菊花状颗粒
Cd 0.5 Zn 0.5 S。当二者分别加入 PVP 在 180 ℃水热处
理 20 h 后，MoO 3 的形貌仍为长方体（图 3b），而部
分 Cd 0.5 Zn 0.5 S 由颗粒变为椭圆片状（图 3d、e），表

明 PVP 存在条件下水热处理 Cd 0.5 Zn 0.5 S 可改变其形 图 4 不同材料的 UV-Vis DRS 光谱（a）及相应的禁带宽
貌。因此，混合物通过含有 PVP 的水溶液水热处理 度图（b）
后，薄片堆积的层状 Cd 0.5 Zn 0.5 S 附着在 MoO 3 或 Fig. 4 UV-Vis DRS (a) and band gap diagrams (b) of
MoO 3–x 表面（图 3f）。 different materials

由图 4a 可知，在 200~560 nm 区域，不同方法
制备的 Cd 0.5 Zn 0.5 S 对光的吸收范围、吸光度均大于
MoO 3 、MoO 3 *，几乎不受其形貌改变的影响。由于
PVP 可对 MoO 3 表面进行改性，使 MoO 3 表面部分
6+
5+
的 Mo 被还原成 Mo ，产生缺陷位点，形成许多
氧空位，其光学性能得以改善，MoO 3 *在大于 410 nm
[9,14]
区域的吸光度大于 MoO 3 。当 Cd 0.5 Zn 0.5 S 与 MoO 3
复合后，受 Cd 0.5 Zn 0.5 S 和表面有缺陷的 MoO 3 *的影
响，Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 复合材料在紫外、可见光区的
吸光度均增大，其中 10% Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 的吸光
度最大。根据 αhν=A(hν–E g ) 1/2 计算出不同材料的光
学带隙能 E g（eV），其中  为吸收系数；hν 为光子
能量（eV），h 为普朗克常量，h=6.62607015×10 –34 J·s；
A 为与材料有关的常数 [14] ，结果见图 4b。由图 4b
可知，复合材料的禁带宽度在 2.46~2.69 eV 之间，

比本实验制备的 MoO 3 （2.89 eV）禁带宽度窄，对
图 3 MoO 3 （a）、MoO 3 *（b）、Cd 0.5 Zn 0.5 S（c）、Cd 0.5 Zn 0.5 S*
可见光的吸收响应高，便于有机污染物在可见光区
（d、e）和 10% Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 （f）的 SEM 图 的光催化降解。
Fig. 3 SEM images of MoO 3 (a), MoO 3 * (b), Cd 0.5 Zn 0.5 S
(c), Cd 0.5 Zn 0.5 S* (d, e) and 10% Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 (f) 2.1.5 光致发光光谱分析
图 5 为 MoO 3、Cd 0.5 Zn 0.5S、Cd 0.5 Zn 0.5S/MoO 3 复
2.1.4 UV-Vis DRS 光谱分析 合材料的光致发光光谱（PL）。
通过 UV-Vis DRS 光谱研究了 MoO 3 、MoO 3 *、
Cd 0.5 Zn 0.5 S、Cd 0.5 Zn 0.5 S*和 Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 复合材
料对光的吸收行为，结果见图 4。

图 5 MoO 3 、Cd 0.5 Zn 0.5 S、Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3 的 PL 光谱
Fig. 5 PL spectra of MoO 3 , Cd 0.5 Zn 0.5 S and Cd 0.5 Zn 0.5 S/MoO 3