Page 200 - 《精细化工》2022年第11期

·2350· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

二级动力学常数，L/(mg·min)；t 为反应时间，min。 31.66°、45.38°、55.15°处分别出现了（001）、（101）、
（102）、（110）、（200）、（212）晶面的特征峰。其
2 结果与讨论
特征峰尖锐平整，分离度好，表明 BiOI 的结晶度很
好，充分证明了 BiOI 的成功制备。
2.1 材料表征

2.1.1 SEM 和 EDS 分析
利用 SEM 对 BiOI 的表面形貌进行了表征，结
果如图 1a、b 所示。利用 EDS 对其表面元素进行了
分析，结果如图 2 所示。

图 3 BiOI 样品的 XRD 谱图
图 1 不同放大倍数下 BiOI 的 SEM 图 Fig. 3 XRD pattern of BiOI
Fig. 1 SEM images of BiOI at different magnifications

2.1.3 UV-Vis DRS 光谱分析
通过 UV-Vis DRS 测定 BiOI 的光学特征，推断
其禁带宽度及吸收边带位置。通过 Tauc、Davi-Mott
[8]
等 提出的公式〔式（3）〕推算 BiOI 禁带宽度。
αhν=A(hν–E g ) 1/n （3）
式中：α〔L/(g·cm)〕、hν（J·s）、A、E g （eV）分别
为吸收系数、光子能量、吸光度和禁带宽度；n 的
取值取决于半导体的跃迁方式，直接跃迁半导体取
n=1，间接跃迁半导体取 n=1/2 。BiOI 为间接跃迁
[9]

图 2 BiOI 的 EDS 图 带隙半导体 [10] ，故取 n=1/2。
Fig. 2 EDS spectrum of BiOI 材料的禁带宽度可从（αhν） 1/2 对 hν 的曲线中

从图 1 可以看出，BiOI 呈现出 3D 球状结构， 的切线推算得知，结果如图 4 所示。BiOI 的吸收边
约为 650 nm，推测出 BiOI 的禁带宽度约为 1.80 eV，
形状规则，尺寸均一，球体直径范围为 1~2 μm，球
表明 BiOI 在可见光区域内有良好的吸收能力，窄的
体结构由大量轻薄的纳米片组合而成，纳米片之间
禁带宽度有利于光生电子-空穴对的分离和电子的
有一定的间隙。表面的这种薄片结构增大了材料的
传输，有利于光催化反应的进行。
比表面积，增加了活性位点，降低了电子-空穴对的

复合，提高了活化效能。在图 2 中出现了 Bi、I、O
的相关峰，计算得出 Bi 与 I 的原子数之比为 1∶0.7
（存在一定的误差，与样品条件、仪器状态及操作
人员的水平因素等有关系），除了有少量的 C 元素
（图中未标出）存在外，并没有其他杂质元素存在，
进一步证实了制备的材料为 BiOI。
2.1.2 XRD 分析
利用 XRD 分析了材料的晶体结构，结果如图 3
所示。
由图 3 可知，BiOI 样品的 XRD 图谱与标准卡
（PDF#10-0445）BiOI 特征峰高度重合，表明成功 图 4 BiOI 的紫外-可见漫反射光谱图
制备了四方晶型 BiOI。在 2θ=9.66°、24.29°、29.65°、 Fig. 4 UV-Vis diffuse reflectance spectra of BiOI