Page 142 - 《精细化工》2023年第5期

·1062· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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0.041 min 降至 0.024 min （图 9d）。综合评价光催 2.2.4 不同离子对 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 光催化性
化剂质量、染料溶液质量浓度，其中，光照 60 min， 能的影响
20 mg 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 对 30 mL 质量浓度为 图 11 为 20 mg 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 对含有不
20 mg/L 的 MO 光催化降解效果较佳，降解率可达 同阴、阳离子（10 mmol/L）的 30 mL 质量浓度
96.9%。使用后的复合材料分离后，分别用去离子水、 20 mg/L MO 溶液的光催化降解结果。MO 为磺酸钠
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无水乙醇洗涤干燥，相同的条件下循环 4 次光催化 盐，加入 NaCl 后降解率几乎无影响，而 K 、Ca 、
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实验，MO 降解率仍为 83.2%，表明复合材料具有 Mg 对其降解影响不大，降解率均≥95.1%（图
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较高的稳定性。同时，测定了该降解条件下反应体 11a）；溶液中含有 Cl 、SO 4 、NO 3 时，不影响 60%
系的矿化程度，光照 60 min，光催化降解 MO 的总 PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 对 MO 的光催化降解，降解率分
有机碳（TOC）降解率为 71.1%，说明 60% PGS(PEI)/ 别为 97.3%、96.5%、96.6%，但溶液中的 C 2 O 4 对
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CaIn 2 S 4 具有较高的矿化能力。 MO 降解有一定影响，MO 降解率为 95.0%，可能与
测试了 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 的交流阻抗，结 C 2 O 4 可捕获光催化体系中的 h 有关 [27] 。上述结果显
+
2–
果见图 10。由图 10 可见，60% PGS(PEI)/CaIn 2S 4 的圆 示，该复合材料在自然水体系中仍对 MO 有较好的
弧半径比 CaIn 2 S 4 小，其电子转移能力优于 CaIn 2 S 4 ， 降解性能，具备实际应用的能力。
PGS(PEI)提高了 CaIn 2 S 4 光生载流子的分离效率，有
利于光催化降解反应的进行，这一结果与 PL 光谱
一致。通过测量不同扫速下 CaIn 2 S 4 、60% PGS(PEI)/
CaIn 2 S 4 的循环伏安曲线对应的非法拉第区间双电
层电容电流，线性拟合后计算得到二者的电化学双
层电容（C dl ）（图 10b），其与有效电极表面积（ESCA）
成正比，即 C dl 越大，ESCA 越大，越有利于电子空
穴对的传输，电子-空穴的结合率降低 [26] 。由于 60%
PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 的 C dl 大于 CaIn 2 S 4 的 C dl ，60%
PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 具有较大 ESCA，与其比表面积较
大相吻合。

图 11 不同离子对 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 光催化降解
MO 的影响
Fig. 11 Effects of different ions on photocatalytic degradation
MO by 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4

2.2.5 太阳光下 60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 对混合染料
的光催化性能
图 12 为太阳光（地表温度 38 ℃）下 20 mg 60%
PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 对 50 mL 质量浓度均为 10 mg/L
的 MO 和 AF 混合染料的光催化降解结果。
由图 12 可见，太阳光下照射 60 min，60%

图 10 CaIn 2 S 4 、60% PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 的电化学交流阻 PGS(PEI)/CaIn 2S 4 对 MO 和 AF 的降解率分别为 66.3%
抗谱图（a）及其电化学双层电容（b） 和 60.8%，二者位于紫外-可见吸收光谱中 465 nm
Fig. 10 Electrochemical impedance spectra (a) and electrochemical （MO）和 520 nm（AF）处的吸收峰吸光度随着时间
double-layer capacitance (b) of CaIn 2 S 4 and 60%
PGS(PEI)/CaIn 2 S 4 的推移而逐渐降低，偶氮型染料的降解速率比三苯