Page 181 - 《精细化工》2021年第5期

第 5 期 杨 莉，等: 花簇状 g-C 3 N 4 /Bi 2 MoO 6 微球的制备及其光催化降解模拟染料废水 ·1035·

对 MB 的光催化降解遵循一级反应动力学，初始反 次循环实验后光催化降解过程实现的 MB 降解率均
–1
应速率（k）分别为 0.02799、0.05506 和 0.14895 min 。 在 90%以上，表明 10CN/BM 光催化剂具有良好的
3 种光催化剂中，10CN/BM 对 MB 的光催化降解率 稳定性和重复使用性。
最高，其初始反应速率显著高于 g-C 3 N 4 和 Bi 2 MoO 6 ，
证实了花簇状 g-C 3 N 4 /Bi 2 MoO 6 微球具有优异的可见
光催化性能。
g-C 3 N 4 负载量对花簇状 g-C 3 N 4 /Bi 2 MoO 6 微球光
催化降解 MB 的影响见图 9。由图 9 可知，随着
g-C 3 N 4 负载量的增加，g-C 3 N 4 /Bi 2 MoO 6 微球的光催
化性能有所提升，当 g-C 3 N 4 负载量为 10%时，
g-C 3 N 4 /Bi 2 MoO 6 微球对 MB 的可见光催化降解效果
–1
最佳，初始反应速率达到 0.14895 min ；但当 g-C 3 N 4
负载量超过 10%时，g-C 3 N 4 /Bi 2MoO 6 对 MB 的光催

化降解效率反而降低，初始反应速率也相应有所下 图 10 10CN/BM 重复利用对 MB 降解率的影响
降， 这可能是由 于 g-C 3 N 4 的过 量负载 会降 低 Fig. 10 Effect of recyclability of 10CN/BM on MB degradation

Bi 2 MoO 6 反应位点的暴露，从而导致光催化降解率
2.7 光催化机理分析
的降低。
为了探究花簇状 g-C 3 N 4 /Bi 2 MoO 6 微球的光催化
机理，首先开展了 10CN/BM 光催化降解过程的自
由基捕获实验，其中，捕获剂的浓度都为 1 mmol/L，
以确定光催化反应中的活性物种，结果如图 11 所
–
示。由图 11 可知，超氧自由基（•O 2 ）捕获剂对苯
醌（BQ）、羟基自由基（•OH）捕获剂异丙醇（IPA）、
+
空穴（h ）捕获剂乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）
的加入均不同程度地降低了体系的光催化性能。其
中，BQ 加入后光催化反应被明显抑制，IPA 的添加
对体系的光催化性能也表现出一定的抑制效果，而
EDTA-2Na 的添加对光催化反应的影响最小，说明
+
–
光催化反应的主要活性物种为•O 2 、•OH 和 h ，各活
–
性物种 在光 催化反 应中 的参与 程度 关系为 •O 2 >
+
•OH>h 。

图 9 g-C 3 N 4 负载量对 MB 可见光催化降解性能的影响
（a）及一级动力学拟合（b）
Fig. 9 Effect of g-C 3 N 4 loading amount on photocatalytic
degradation of MB (a) and first order kinetic fitting
(b)

选择 10CN/BM 在相同的光催化条件下对 MB 图 11 捕获剂对 10CN-BM 光催化降解 MB 的影响
溶液进行了循环降解实验，以探讨花簇状 g-C 3 N 4 / Fig. 11 Effect of different scavengers on the degradation
of MB in the presence of 10CN-BM photocatalysts
Bi 2 MoO 6 微球的重复利用性能，结果见图 10，反应
3
后的 10CN/BM 在 5.0×10 r/min 下离心回收。由图 图 12 为 g-C 3 N 4 、Bi 2 MoO 6 及 10CN/BM 的瞬态
10 可知，10CN/BM 在 3 次光催化降解实验中性能 光电流响应测试结果。由图 12 可以看出，在可见光
略有下降，但总体上展示出较好的稳定性，而且每 源 4 次开-关循环测试中，10CN/BM 的电流强度均