Page 94 - 《精细化工》2022年第12期

·2460· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

图 5 纯 TiO 2 和 ML-WO 3 /TiO 2 的 PL 谱图
Fig. 5 PL spectra of pure TiO 2 and ML-WO 3 /TiO 2

2.2 光催化性能
2.2.1 不同光催化剂降解 RhB 的性能
为了验证所制备的纳米 ML-WO 3 /TiO 2 的催化
活性，在 500 W 氙灯模拟太阳光条件下，以 RhB 为
底物污染物，利用不同的光催化剂（TiO 2 、ML-WO 3 、
ML-WO 3 /TiO 2 、WO 3 /TiO 2 ）和单独模拟太阳光进行
了光催化对比实验。另外，在模拟太阳光照射之前
图 4 TiO 2 、ML-WO 3 和 ML-WO 3 /TiO 2 的 UV-Vis 漫反射
需进行 30 min 黑暗操作，以实现光催化剂的适当分
光谱（a）及禁带宽度图（b）
散和吸附-解吸平衡，结果如图 6 所示。
Fig. 4 UV-Vis diffuses reflectance spectra of TiO 2 , ML-WO 3
and ML-WO 3 /TiO 2 (a) and bandgap energies (b)

禁带宽度通过 Tauc Plot 公式（3）计算得出 [14] ：

1
n
 hv  A(hv E g ) （3）
–1
式中：α 为吸收系数，cm ；h 为普朗克常量，J·s；
ν 为入射光频率，Hz；A 为常数；E g 为禁带宽度，
eV；直接带隙 n=2，间接带隙 n=1/2。
由图 4b 可知，纯 TiO 2 的带隙宽度为 3.15 eV，
与实际值接近； ML-WO 3 的带隙宽度仅为 2.43 eV，
表明 ML-WO 3 具有较高的结晶度 [14] ，且与传统
WO 3 相比，表现出更高的可见光吸收能力 [15] ；ML-
WO 3 /TiO 2 克服了纯 TiO 2 带隙较大的缺陷，其带隙
宽度为 2.92 eV。这表明 TiO 2 与 ML-WO 3 复合可
以降低电子跃迁所需能量，增强复合材料的催化
活性。
2.1.5 PL 分析
在 345 nm 激发波长下测试了 ML-WO 3 /TiO 2 的

光致发光（PL）光谱，结果如图 5 所示。由图 5 可
A—单独模拟太阳光；B—ML-WO 3；C—TiO 2；D—ML-WO 3/TiO 2；
知， TiO 2 在 408 nm 处出现很强的荧光强度峰，表明 E—WO 3/TiO 2
该样品的光生电子和空穴极易复合。ML-WO 3 和 图 6 不同催化剂在太阳光下对 RhB 光催化的降解效果
TiO 2 复合后，ML-WO 3 /TiO 2 的荧光强度显著降低， （a）及其动力学研究（b）
可能是由于异质结的形成改变了载流子的迁移路 Fig. 6 Degradation efficiency of RhB under sunlight with
different photocatalysts (a) and their kinetic studies (b)
径，限制并延缓了电子和空穴的复合，从而使光催
化性能大幅提高。 由图 6a 可知，ML-WO 3 暗吸附 30 min 对 RhB