Page 96 - 《精细化工》2022年第12期

·2462· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

的降解率仅为 65.8%。这可能是由于在强酸环境下， 在不同 pH 下的相应光催化动力学遵循一级动力学
2
–
+
大量的 Cl 会捕获 h 和•OH [18] ，从而影响活性物种对 模型（R >0.97），pH 为 3、5、7、9 时的 k app 分别
–1
RhB 的氧化还原反应。 为 0.0533、0.1304、0.0904、0.0916 min ，pH 为 5

时有最高的表观速率常数，这进一步证明 pH=5 的
环境下 ML-WO 3 /TiO 2 对 RhB 的光催化效果最显著。
2.2.5 光催化剂稳定性
为了研究 ML-WO 3 /TiO 2 的重复使用性和稳定
性，按照 1.4 节实验方法，对 ML-WO 3 /TiO 2 光催化
降解 RhB 进行了循环实验，结果如图 10 所示。

图 10 ML-WO 3 /TiO 2 光催化降解 RhB 的稳定性
Fig. 10 Stability of photocatalytic degradation of RhB by
ML-WO 3 /TiO 2

由图 10 可知，ML-WO 3 /TiO 2 对 RhB 的首次降
解率为 85.9%，经 4 次循环使用后，RhB 的降解率
仍保持在 80%左右，表明 ML-WO 3 /TiO 2 具有高稳定
性且可重复利用性。
另外，对 4 次循环使用后的 ML-WO 3 /TiO 2 进行
XRD 和 XPS 表征，结果如图 11、12 所示。
由图 11 可见，ML-WO 3 /TiO 2 在光催化循环降解
中晶体结构没有变化，表明晶体结构不是造成 RhB

图 9 不同 pH 对 ML-WO 3 /TiO 2 光催化降解 RhB 的影响 降解率下降的主要原因。
（a）、动力学研究（b）及 ML-WO 3 /TiO 2 的ζ电位 由图 12 可知，与原材料相比，重复使用的 ML-
与 pH 的关系（c） WO 3 /TiO 2 中的 O 1s、Ti 2p 和 W 4f 的峰的位置均向
Fig. 9 Effect of different pH on photocatalytic degradation
of RhB by ML-WO 3 /TiO 2 (a), kinetic studies (b) 较低的结合能处移动。同时残留的 RhB 及其降解中
and ζ-potential (c) of ML-WO 3 /TiO 2 as a function 间产物可能会占据 ML-WO 3 /TiO 2 表面活性位点，使
of pH 其降解率降低。

另外，观察到 pH=5~9 时 RhB 降解率显著提高，
20 min 时均在 83.6%以上。当 pH=5 时效果最好，
RhB 降解率达到 92.1%。其原因可以由ζ电位测量
值确定的等电点来解释。当溶液 pH≥5 后，由于
ML-WO 3 /TiO 2 的等电点约为 4.6（图 9c），表面带负
电荷，又根据相同电荷相互排斥，相反电荷相互吸
引的原理， ML-WO 3 /TiO 2 会与带正电荷的 RhB 充分
接触，因此，提高了对 RhB 的降解。而在中性和碱
性环境下，RhB 分子的部分羧基会发生解离而带负

电荷， ML-WO 3 /TiO 2 和 RhB分子之间产生一定排斥， 图 11 ML-WO 3 /TiO 2 复合材料降解前后的 XRD 谱图
从而对 RhB 的降解率有所降低。由图 9b 可知，RhB Fig. 11 XRD patterns of fresh and reused ML-WO 3 /TiO 2