Page 102 - 《精细化工》2022年第4期
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·738· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
率。接下来,对 CdS/MoS 2 复合材料进行降解 MO 测
试,结果如图 5c 和 d 所示,光降解速率排列顺序分别
–1
为:CdS/1.0% MoS 2 (0.0258 min ) CdS/0.5% MoS 2
–1
–1
(0.0145 min ) CdS /1.5% MoS 2 (0.0097 min )
–1
–1
CdS(0.0051 min ) MoS 2 (0.0031 min )。CdS/1.0%
MoS 2 在 40 min 可降解约 64.4%的 MO,是降解性能
–1
最佳的复合比例。CdS/1.0% MoS 2 (0.0258 min )是
–1
–1
纯 CdS(0.0051 min )和纯 MoS 2 (0.0031 min )的
5.1 倍和 8.3 倍。由此可见,二者复合后,MoS 2 起
到加快电子-空穴对分离的作用,从而提高 CdS 的降
–1
解速率。此外,CdS/0.75% RGO(0.0312 min )降
–1
解 MO 的速率大于 CdS/1.0% MoS 2 (0.0258 min ),
所以,选择先合成 CdS/RGO 样品,之后再复合 MoS 2,
形成三元复合材料,并再对其进行降解 MO 测试。
图 6a 和 b 为 CdS/RGO/MoS 2 复合材料进行降解
MO 测试。由图 6 可见,MoS 2 负载量不同光降解速
率也发生变化,光降解速率大小排列顺序为:
–1
CdS/0.75% RGO/1.0% MoS 2 ( 0.05777 min )
–1
CdS/0.75% RGO/1.5% MoS 2 ( 0.03756 min )
–1
CdS/0.75% RGO/0.5% MoS 2 ( 0.03124 min )
–1
CdS/0.75% RGO(0.0312 min ) CdS/1.0% MoS 2
–1 –1
(0.0258 min ) CdS(0.0051 min ) MoS 2
–1
(0.0031 min )RGO(0)。CdS/0.75% RGO/ 1.0%
MoS 2 在 40 min 可降解约 90.5%的 MO,为降解性能最
–1
佳的三元复合比例,其光降解速率是 0.05777 min ,
–1
–1
分别是 CdS(0.0051 min )、MoS 2(0.0031 min )、
–1
CdS/0.75% RGO(0.0312 min )、CdS/1.0% MoS 2
–1
(0.0258 min )的 11.3 倍、18.6 倍、1.9 倍和 2.2 倍。 图 5 二元复合材料的 MO 光降解活性随时间的变化(a、
结合二元实验数据分析得知,当 RGO 和 MoS 2 作为 c)和降解 MO 的速率(b、d)
助催化剂共同负载在 CdS 上时,其降解性能均优于 Fig. 5 Photodegradation activities of MO over binary composites
with time (a, c) and photocatalytic degradation rates
单独复合其中一个助催化剂的性能,所以证明 of MO (b, d)
CdS/RGO/MoS 2 复合材料使降解 MO 速率得到有效
为更好地了解光催化机理,使用降解效果最佳
提升。这是由于 CdS/RGO/MoS 2 复合材料的形成导
的样品(CdS/0.75% RGO/1.0% MoS 2 )进行活性物
致更快的电子传输和更有效的光生电子-空穴对分
[8]
质捕获实验 。用 t-BuOH(1 mmol/L)、Na 2 EDTA
离。另外,对光降解性能最佳的样品进行稳定性测
(1 mmol/L)和 BQ(1 mmol/L)分别作为羟基自由
试。如图 6c 所示,经过 5 次使用后,其降解效果
+
基(·OH)捕获剂、空穴(h )捕获剂和超氧自由
未见明显变化,证明催化体系的稳定性良好。 –
基(·O 2 )捕获剂,结果见图 6d。