Page 92 - 《精细化工》2022年第12期

·2458· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

煅烧 2 h，得到复合样品，记为 ML-WO 3 /TiO 2 。同
样地，取 0.029 g WO 3 分散在 100 mL 无水乙醇中，
按照上述相同的操作步骤，将得到的复合样品记为
WO 3 /TiO 2 。
1.3 光催化剂的表征
TEM 和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）测
试：设备电压 200 kV。AFM 测试：扫描模式为空气
中 ScanAsyst，扫描频率 1 Hz。X 射线光电子能谱
（XPS）测试：光斑大小 400 μm，工作电压 12 kV，
电丝灯 6 mA。LC-MS 测试：色谱柱为 Eclipse Plus
C18（100 mm×4.6 mm×3.5 μm），进样量 10 μL；流
动相 A 为体积分数为 0.1%的甲酸水溶液；流动相 B
为甲醇；梯度洗脱条件为 35%A+ 65%B（体积分数），
流速 0.6 mL/min。
1.4 光催化性能测试
配制质量浓度为 0、2、4、6、8、10 mg/L 的
RhB 溶液，采用紫外-可见分光光度计在 553 nm 下
测试各溶液的吸光度（A），得到 A 与 RhB 质量浓
度（ρ，mg/L）标准曲线方程为 A=00993ρ+0.0029，
2
R =0.9999。
取 20 mg ML-WO 3 /TiO 2 分散在 100 mL 质量浓
度为 10 mg/L RhB 溶液中，pH 保持中性。进行光
催化实验时，首先用磁力搅拌器在黑暗条件下搅
拌 30 min，以达到吸附-解吸平衡。随后，用 500 W
2
氙灯（光照强度为 350 W/m ）对溶液进行照射，
同时使用冷却循环水系统，以保持恒温。每隔
图 1 TiO 2 的 SEM 图（a）；ML-WO 3 的 SEM（b）及 TEM
4 min 依次收集 4 mL 溶液，通过聚四氟乙烯纳滤
图（c）；ML-WO 3 /TiO 2 的 SEM（d）、TEM（e）及
膜（孔径 0.22 μm）与 ML-WO 3 /TiO 2 分离，然后
HRTEM 图（f）；ML-WO 3 的 AFM 图（g~i）
用紫外-可见分光光度计在 553 nm 处测溶液吸光 Fig. 1 SEM image (a) of TiO 2 ; SEM image (b) and TEM
度，并根据上述标准曲线得到溶液中 RhB 的质量 image (c) of ML-WO 3 ; SEM image (d), TEM image
(e) and HRTEM image (f) of ML-WO 3 /TiO 2 ; AFM
浓度。光催化降解 RhB 的降解率（或吸附率）（η）
images (g~i) of ML-WO 3
和动力学曲线拟合方程分别由式（1）和（2）所示：
图 1a、b 分别为 TiO 2 和 ML-WO 3 的 SEM 图。
 / %   /  100  ( [    / )   ] 100 （1）
0 0 t 0 由图 1a、b 可以看出，TiO 2 呈规则的球形纳米粒子，
–ln( /  0 )  kt （2） 而 ML-WO 3 均呈现出不规则的 2D 薄片状结构。由
图 1c 可见，ML-WO 3 具有较低的衬度。且由图 1g~i
式中：η 为降解率（或吸附率），%；Δρ 为 t 时间后
可见，所选 区域 ML-WO 3 的纵向尺寸为 0.2~
RhB 降低的质量浓度，mg/L；ρ 0 为 RhB 的初始质量
1.30 nm，横向尺寸为 33~61 nm，表明单层 WO 3 纳
浓度，mg/L；ρ 为 t 时刻 RhB 质量浓度，mg/L；k
–1
为反应速率常数，min ；t 为反应时间，min。 米片已成功制备。ML-WO 3 /TiO 2 的 SEM、TEM 及
HRTEM 如图 1d~f 所示。由图 1d、e 可以清楚地看
2 结果与讨论 到，平均晶粒尺寸为 20~45 nm 的 TiO 2 与粒子大小
仅在 50~100 nm 之间 的 ML-WO 3 紧密结合 ，
2.1 光催化剂的表征 ML-WO 3 /TiO 2 尺寸为 95~100 nm。图 1f 中测得所选
2.1.1 SEM、TEM、HRTEM 及 AFM 分析 区域的晶格间距为 0.189 和 0.361 nm，这分别对应
对 TiO 2 、ML-WO 3 、ML-WO 3 /TiO 2 进行了 SEM、 着 TiO 2 的(200)晶面和 ML-WO 3 的(020)晶面。另外，
TEM、HRTEM 及 AFM 测试，结果如图 1 所示。 红色过渡区域表明异质结构在此形成。