一鍋法制備Bi2S3BiOBr復合材料及可見光催化性能的研究

一鍋法制備Bi2S3/BiOBr復合材料及可見光催化性能的研究【摘要】:把五水合硝酸鉍、硫脲、溴化鉀等作為原料，再用曲拉通100和D-山梨醇為模板劑，接著用一鍋法制備出Bi2S3/BiOBr復合材料的光催化劑。用50WLED燈作為主要的光源，羅丹明B為降解物，再利用紫外-可見漫反射光譜儀和紅外光譜儀等對樣品結構進行表征，研究氯氧化鉍、硫化鉍和不同比例（10%、20%、33.3%、50%的Bi2S3/BiOBr）復合物材料的光催化活性。由實驗結果可以得出以下結論：比例為20%溫度為160℃時間為12h的Bi2S3/BiOBr復合材料光催化效果最好，降解效果達到了99.8%，重復循環(huán)的三次降解效果均在93.8%以上?！娟P鍵詞】:氯氧化鉍;復合材料;羅丹明B;硫化鉍1前言因為全球化工行業(yè)的快速而又迅猛的發(fā)展，而導致的污染物排放量持續(xù)增多，環(huán)境污染已經受到了非常嚴重的威脅。由于光催化技術[參考文獻[]LijuanJiang,YajunWang,ChanggenFeng.ApplicationofPhotocatalyticTechnologyinEnvironmentalSafety[J].ProcediaEngineering,2012,45.]在治理環(huán)境污染方面有著格外顯著的效果[[]趙巾巾.光催化技術在環(huán)境治理方面的研究概述[J].山西化工,2020,40(01):24-25+30.]，使得人們對于半導體光催化材料的研究大大增強，而二氧化鈦半導體材料是研究最早且最傳統(tǒng)的光催化材料[[]杜藝杰.二氧化鈦基光催化劑的時間分辨光譜與動力學研究[D].導師：翁羽翔.中國科學院大學(中國科學院物理研究所),2020.]。但參考文獻[]LijuanJiang,YajunWang,ChanggenFeng.ApplicationofPhotocatalyticTechnologyinEnvironmentalSafety[J].ProcediaEngineering,2012,45.[]趙巾巾.光催化技術在環(huán)境治理方面的研究概述[J].山西化工,2020,40(01):24-25+30.[]杜藝杰.二氧化鈦基光催化劑的時間分辨光譜與動力學研究[D].導師：翁羽翔.中國科學院大學(中國科學院物理研究所),2020.[]姚黎平.鉍系半導體光催化劑的改性及其光催化性能研究[D].導師：陳志武.華南理工大學,2020光催化技術不僅僅被應用在處理污染廢水方面，還廣泛的應用于我們的日常生活[[]TabAsma,DahmaneMohamed,BelabedChemseddin,BellalBachir,RichardClaire,TrariMohamed.HighefficiencyphotocatalyticdegradationofAmbroxoloverMndopedTiO2:Experimentaldesigns,identificationoftransformationproducts,mineralizationandmechanism[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2021,780.]中，比如抗菌凈化空氣、垃圾桶、塑料袋、塑料薄膜、廚房用具等方面。根據相關文獻報道，半導體材料在處理印染廢水溶液方面有著非常好的降解效果[[]汪言滿.半導體光催化氧化法處理印染廢水的研究[D].導師：陳達美;黎碧娜.廣東工業(yè)大學,2002.][]TabAsma,DahmaneMohamed,BelabedChemseddin,BellalBachir,RichardClaire,TrariMohamed.HighefficiencyphotocatalyticdegradationofAmbroxoloverMndopedTiO2:Experimentaldesigns,identificationoftransformationproducts,mineralizationandmechanism[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2021,780.[]汪言滿.半導體光催化氧化法處理印染廢水的研究[D].導師：陳達美;黎碧娜.廣東工業(yè)大學,2002.[]王鑫,王丹丹,鄭永杰,田景芝,荊濤.N-Al/TiO_2催化劑的制備及可見光降解染料[J].精細化工,2018,35(08):1325-1330.[]何凡.磁性離子印跡光催化劑選擇性去除重金屬離子同時降解四環(huán)素殘留的性能與機理研究[D].導師：吳向陽.江蘇大學,2019.鉍系半導體材料中，BiOI催化劑不僅有著比較高的光催化活性，還對可見光具有良好的吸收性能，因此被大量應用于降解各種染料和有機污染物等方面[[]唐健.鉍系半導體及其復合材料的制備與光催化降解有機污染物的研究[D].揚州大學,2019.]。Shu等采用水熱法成功的制備出了球狀結構的BiOI催化劑，經過研究可以看出，它在可見光下不僅具有良好的光催化活性還具有非常好的吸收性能，并且回收重復利用效果明顯，這說明BiOI催化劑有著比較好的穩(wěn)定性[[]樊凱悅.可見光照下BiOI/FeOOH復合光催化劑催化H_2O_2降解羅丹明B研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2020.]。chaIlg等采用水熱法制各了微球結構的Nitride/BiOI，把甲基橙作為模擬污染物，同樣考察了其在可見光下的光催化活性，通過結果[]唐健.鉍系半導體及其復合材料的制備與光催化降解有機污染物的研究[D].揚州大學,2019.[]樊凱悅.可見光照下BiOI/FeOOH復合光催化劑催化H_2O_2降解羅丹明B研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2020.[]周田田.BiOI基復合光催化劑的制備及其可見光催化性能研究[D].濟南大學,2020.對于BiOI的研究較多，大部分科學研究者選擇了對BiOI進行各種改性，比如su對BiOI進行自摻雜，依據摻雜碘離子的不同，導致其光催化活性也不一樣[[]熊桂洪.碘氧化鉍及其異質結構的構筑和光降解性能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2013.]。wu等以離子型液體提供碘源，再用溶劑熱法制備出了BiOI的空心微球結構，而且對空心微球的生成機理進行了充分[]熊桂洪.碘氧化鉍及其異質結構的構筑和光降解性能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2013.[]文彥佳.碘氧化鉍的制備及其生長機理和光催化性能的研究[D].陜西師范大學,2017.然而，相對于TiO2半導體材料來說，BiOBr半導體材料在可見光下?lián)碛兄觾?yōu)異的光催化性能，所以它成為了光催領域研究的熱點[[]GaoZhanyao,YaoBinghua,XuTiantian.ComparativestudyonphotocatalyticmaterialactivityofBiOBrflowermicrospheresandsheetstructure[J].EnvironmentalTechnology,2021,42(9).]。BiOBr是一種新型的半導體光催化材料，結構是四方氟氯鉛礦型，有著比較小的禁帶寬度和良好的可見光響應，文獻報道了很多種制備BiOBr催化劑的方法，比如陳穎等人通過負載Pt制備出了BioBr的納米片結構[[]陳穎,孫男男,孫露露,孟慶剛,梁宏寶.負載型Ni/BiOBr可見光催化劑的制備及性能[J].功能材料,2013,44(17):2570-2573.]、陳肖肖等人則采用微波法制備出了BiOBr的納米片結構[[]陳肖肖,張淑娟.微波輔助法制備Ba~(2+)摻雜BiOBr催化劑及其光催化性能[J].天津科技大學學報,2020,35(01):51-56.]。然而，其光催化活性相比較于改性后的BiOBr而言，催化劑有所降低，因此在實際應用時受到了一些限制，所以研究者們對BiOBr半導體材料展開了改性研究[[]李秀麗.新型半導體材料BiOBr[]GaoZhanyao,YaoBinghua,XuTiantian.ComparativestudyonphotocatalyticmaterialactivityofBiOBrflowermicrospheresandsheetstructure[J].EnvironmentalTechnology,2021,42(9).[]陳穎,孫男男,孫露露,孟慶剛,梁宏寶.負載型Ni/BiOBr可見光催化劑的制備及性能[J].功能材料,2013,44(17):2570-2573.[]陳肖肖,張淑娟.微波輔助法制備Ba~(2+)摻雜BiOBr催化劑及其光催化性能[J].天津科技大學學報,2020,35(01):51-56.[]李秀麗.新型半導體材料BiOBr的改性制備及其光催化性能研究[D].太原理工大學,2014.[]賈雪梅.摻雜型BiOBr_xI_(1-x)光催化劑的制備、負載及其電子—空穴分離效率增強機制[D].淮北師范大學,2016.2實驗材料和方法2.1實驗材料和儀器表1實驗材料Table1experimentalmaterials化學名稱純度生產廠家五水合硝酸鉍Bi(NO3)3·5H2OD-山梨醇（C6H14O6）溴化鉀（KBr）乙二醇（C2H6O2）曲拉通100（C14H62011）硫脲（CH4N2S）羅丹明B（C28H31C1N2O3）無水乙醇（CH3CH2OH）對苯醌（CH2O2）乙二胺四乙酸二鈉異丙醇重鉻酸鉀分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純國藥集團化學試劑有限公司山東西亞化學工業(yè)有限公司西隴科學股份有限公司國藥集團化學試劑有限公司國藥集團化學試劑有限公司天津市福晨化學試劑廠上海阿拉丁生化科技股份有限公司國藥集團化學試劑有限公司上海阿拉丁生化科技股份有限公司上海阿拉丁生化科技股份有限公司西隴科學股份有限公司上海聯(lián)試化工試劑有限公司表2實驗儀器Table1experimentalmaterials儀器名稱型號生產廠家電子天平磁力攪拌器電熱鼓風干燥箱紫外可見分光光度計紫外可見分光光度計紅外光譜儀高速離心機電化學工作站臺式高速離心機50WLED燈CP114HJ-1101-3ABUV-8000UV-1600型IRAffinity-1STG16-WSCHI60bTG16-WS常州奧豪斯儀器有限公司常州崢嶸儀器有限公司天津市泰斯特儀器有限公司上海元析儀器有限公司上海美譜達儀器有限公司島津企業(yè)管理（中國）有限公司湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司鄭州世瑞思儀儀器科技有限公司湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司2.2實驗方法2.2.1溴氧化鉍（BiOBr）的合成先用天平稱取1.4552g的五水合硝酸鉍（3mmol）放入小燒杯A中，再用規(guī)格為50ml量筒稱量20ml乙二醇倒入小燒杯A中，進行充分攪拌使五水合硝酸鉍均勻的分散在乙二醇rong液體中。接著往小燒杯A中加入1ml曲拉通100，然后放在磁力攪拌器上攪拌30min。另外用天平稱取0.3571g溴化鉀（3mmol）于小燒杯B中，加入15ml去離子于小燒杯B中使其溶解，等到其完全溶解之后，再加入0.9109gD-山梨醇，震蕩讓其充分溶解。等到小燒杯A中的溶液攪拌完畢后，再將小燒杯B中的溶液倒入小燒杯A中接著繼續(xù)攪拌15分鐘。攪拌完畢后放入50ml的反應釜中，在160℃恒溫干燥箱中反應12個小時，反應結束后待自然冷卻至室溫，用去離子水和無水乙醇對沉淀物進行洗滌抽濾3至4次。最后放入60℃的烘箱中干燥4至6小時就能得到目標產物[[][]安偉佳.BiOBr復合光催化劑的制備及活性研究[D].華北理工大學,2015.2.2.2硫化鉍（Bi2S3）的合成把300mg的五水合硝酸鉍固體粉末加入小燒杯A中再加入40mL的去離子水，充分攪拌10分鐘，接著把600mg的硫脲固體粉末加入上述小燒杯A混合溶液中，繼續(xù)充分攪拌30分鐘可以得到澄清透明的混合溶液。再將該混合溶液轉移到50mL的反應釜中，使其在160℃條件下反應12小時。等到自然冷卻到室溫后，開始收集反應釜中的沉淀物,接著用去離子水和無水乙醇對沉淀物進行洗滌抽濾3次，最后放進60℃的烘箱中干燥4到6個小時就能得到想要的Bi2S3產物[[][]尹健.納米Bi_2S_3及其復合材料的可控制備與光催化性質研究[D].安徽大學,2018.2.2.3用一鍋法制備不同比例的Bi2S3/BiOBr復合材料（1）10%的Bi2S3/BiOBr復合材料的合成：先用天平稱取1.4552g的五水合硝酸鉍（3mmol）放入小燒杯A中，接著用規(guī)格為50ml的量筒稱量20ml乙二醇于小燒杯A中，充分攪拌讓五水合硝酸鉍均勻的分散在乙二醇中。另外再稱取0.3213g溴化鉀（90%）和0.0343g硫脲（10%）加入小燒杯B中，接著加入15ml去離子水于小燒杯B中進行震蕩溶解。等到小燒杯A中的溶液攪拌完成后，再將小燒杯B中的溶液倒入小燒杯A中繼續(xù)充分攪拌15分鐘。攪拌完成后把混合溶液倒入50ml的反應釜中，使其在160℃的恒溫干燥箱中反應12個小時，反應結束后等到自然冷卻至室溫，再用去離子水和無水乙醇洗滌抽濾3至4次，直到抽濾出沉淀物。再將沉淀物放入60℃的恒溫烘箱中干燥4至6個小時后就能得到目標產物。（2）制備方法同上述（1），不同的要將小燒杯B中加入0.2856g溴化鉀（80%）和0.0685g硫脲（20%）、0.2381g溴化鉀（66.7%）和0.1141g硫脲（33.3%）、0.1785g溴化鉀（50%）和0.1713g硫脲（50%）加入15ml去離子水于小燒杯B中使其溶解，等它完全溶解后。等小燒杯A中的溶液攪拌完畢后，將小燒杯B中的溶液倒入小燒杯A中繼續(xù)攪拌15min。攪拌完成以后將混合溶液倒入50ml反應釜中，在160℃恒溫干燥箱中反應12h，反應結束后等到自然冷卻至室溫，再用去離子水和無水乙醇洗滌抽濾沉淀物3-4遍。放入60℃的恒溫烘箱中干燥4-6h后就可以得到目標產物。2.2.4紫外-可見漫反射吸收光譜(UV-8000)紫外可見光譜吸收是藥品在經過紫外或者可見光的照射之后，致使其藥品分子內部的電子發(fā)生電子躍遷，而產生吸收光譜的方法。這一方法經常應用在物質的定性以及定量測定實驗中。這一方法的實驗依據是：不同濃度的同一種物質的最大吸收峰位置不會發(fā)生改變，只有其吸收光的強度大小會發(fā)生改變。朗伯比爾定律就可以作為定量分析的依據：A=lg(1/T)=Kbc本實驗將采用UV-8000型分光光度計對樣品的紫外可見吸收光性能進行表征。2.2.5紅外光譜測定使用的島津紅外光譜儀在波長為4000～400cm-1的范圍內對樣品進行測定，根據溴化鉀與樣品的比例為200:1進行混合均勻后，再用研缽打磨成粉末狀，接著將藥品放在成型器中均勻平整的鋪開，最后放入壓片機中加壓至每分鐘20mp。等到壓片壓好以后放入紅外光譜儀中進行檢測。2.2.6光催化性能的測定（1）將濃度為10mg/L的羅丹明B作為目標降解物以及使用功率為50W的LED燈進行光照，測試其對樣品的光催化效果。首先使用天平稱取0.015g20%Bi2S3/BiOBr的樣品，接著在規(guī)格為250ml的燒杯中加入200ml（10mg/L）的羅丹明B中，在避光暗反應條件下使用磁力攪拌器攪拌30分鐘。等到暗反應結束以后抽取5ml左右的樣品記為A0放入離心管中，將離心管放在8000r/min的離心機中離心3分鐘。將離心后的樣品上清液倒入已經比對好的玻璃比色皿中，接著用紫外分光光度計測量波長分別為554nm和630nm時的吸光度。同時打開功率為50W的LED燈對溶液進行光反應，在光反應期間每次間隔10分鐘抽取一次5ml左右的樣品，一共抽取樣品六次，分別記為A1、A2、A3、A4、A5、A6。每次取樣后重復上述步驟。測量結束后，切記對原始溶液的吸光度進行測量，記為A。降解率Br=(C0-C)/C0×100%=(A0-A)/A0×100%式中：C0為羅丹明B溶液的初始濃度C為羅丹明B溶液的最終濃度A0為光照前羅丹明B溶液的吸光度A為光照后羅丹明B溶液的吸光度2.2.7復合光催化劑的重復循環(huán)測試（1）還是將濃度為10mg/L的羅丹明B用作目標降解物，用天平稱取0.015g20%的Bi2S3/BiOBr的樣品，加入200mL濃度為10mg/L的羅丹明B中,在燒杯上的液面最高處做一個標記。（2）在磁力攪拌器上及閉光的條件下攪拌30分鐘，用功率為50W的LED燈作為光源進行光反應，每次間隔10分鐘抽取一次樣品。每次抽取樣品后都將其放入轉速為8000r/min的離心機中離心3分鐘。離心完成后使用紫外分光光度計測量波長分別為554nm和630nm時的吸光度。（3）把燒杯放在磁力攪拌器上，用功率為50W的LED燈作為光源進行光反應，等到羅丹明B完全降解以后再使用移液管往燒杯中加入2mL濃度為1g/L的羅丹明B母液，最后將去離子水加到標記的液面位置，重復上述的步驟（2）。一共要進行3次避光反應和3次光照反應。2.2.8抑制劑實驗測試通過加入不同抑制劑從而進行實驗，測量其與未加入抑制劑的降解效果并進行對比，從而計算出光催化過程中存在的活性物質。使用天平稱取0.015g20%的Bi2S3/BiOBr樣品，接著將濃度為10mg/L的200ml的羅丹明B作為目標降解物，依次將質量為0.0108g的對苯醌、體積為5ml異丙醇、質量為0.0744g的EDTA二鈉、質量為0.0166g過氧化氫酶和質量為0.0294g的重鉻酸鉀加入到250ml燒杯中進行對比測試。將燒杯放在磁力攪拌器上，再放入攪拌子使其充分攪拌，在避光條件下進行30分鐘暗反應。等到暗反應結束以后，再將功率為50W的LED燈開啟。也是每次間隔10分鐘抽取一次樣品，一共抽取6次，每次抽取樣品后將其放入轉速為8000r/min的離心機中進行3分鐘的離心。等待離心結束后，再用紫外分光光度計測量它的吸光度。2.2.9不同波長對樣品的光催化測定用濃度為10mg/L的羅丹明B為目標降解物，功率為4w的白燈、黃燈、藍燈、綠燈分別做光源，對樣品進行光催化效果測試。稱取0.015g20%Bi2S3/BiOBr的樣品，加入到200ml10mg/L的羅丹明B中，在黑暗環(huán)境的磁力攪拌器上攪拌30min，取第一個樣B0。每隔10min取一次羅丹明B，共取6次。每次取樣后放進8000r/min的離心機中離心3min。離心完之后再用紫外分光光度計測量其吸光度。2.2.10復合型光催化劑的光電流測定電化學測試是在CHI660E-電化學工作站(上海辰華)上使用標準的三電極石英比色池，把鹽橋當作輔助電極，以飽甘汞電極為參比電極，把光電化學測試BiOBr和20%Bi2S3/BiOBr的樣品分別作為工作電極材料，電解質溶液為0.1mol/L的Na2SO4溶液。再用天平稱取0.01-0.02g的BiOBr樣品、Bi2S3樣品和20%Bi2S3/BiOBr樣品分別研磨成粉末，然后將樣品與杜邦膠水混合均勻做成漿料涂覆在具有導電層的大小為1cm*5cm銦錫氧化物(TTO)玻璃上，最后放置在60℃的恒溫烘箱中干燥30分鐘。干燥完成后即可在工作電極上進行光性能測試。用計時電流法在20秒的明暗相間的照射下，在施加電壓為0V的條件下測定光電流的時間曲線。3結果與分析3,1結構表征3,1,1DRS分析圖1BiOBr復合材料和10%/20%/33.3%Bi2S3/BiOBr復合材料的紫外可見吸收光譜Figure.1Uv-visAbsorptionSpectraofBiOBrcompositesand10%/20%/33.3%Bi2S3/BiOBrcomposites圖2BiOBr復合材料和Bi2S3/BiOBr復合材料的（ahv）1/2相比hv的曲線圖Figure.2CurvesofBiOBrcompositesversusBi2S3/BiOBrcomposites(AHV)1/2HV由圖1可以知道，純的BiOBr復合材料和Bi2S3/BiOBr復合材料這兩種材料在200nm-300nm的紫外光區(qū)具有較強的吸光性能，而波長大于350nm的可見光吸收能力則比較的弱。一般來說，光催化劑的禁帶寬度Eg越小電子躍遷發(fā)生反應需要的能力就越少，相應的光催化就越容易進行。其中，BiOBr、10%Bi2S3/BiOBr、20%Bi2S3/BiOBr、33.3%Bi2S3/BiOBr禁帶寬度分別是0.16ev、1.12ev、1.80ev、2.06ev。3.1.2紅外光譜分析圖3純BiOBr、Bi2S3和比例為20%Bi2S3/BiOBr復合材料的紅外光譜圖Figure.3IrSpectraofpureBiOBr,Bi2S3and20%Bi2S3/BiOBrcomposites圖3是純的BiOBr、Bi3S2和比例為20%Bi2S3/BiOBr復合材料的紅外光譜圖。如圖所示20%Bi2S3/BiOBr的紅外光譜圖中在3447cm-1、2922cm-1、2850cm-1、1610cm-1、1378cm-1、1110cm-1、617cm-1及518cm-1處存在明顯的吸收峰，其中在3447cm-1處的吸收峰為水分子的-OH的伸縮振動，說明復合物表面存在微量水分子；2922cm-1、2850cm-1處的吸收峰為C-H的對稱及反對稱伸縮振動，可能為實驗殘留有機物造成；在1610cm-1、1378cm-1、1110cm-1及518cm-1處的吸收峰為BiOBr材料中B-O鍵伸縮振動引起；由于BiOBr的拉曼峰相對較強，掩蓋了Bi2S3的特征峰，因而無法在20%Bi2S3/BiOBr的紅外圖中觀察到Bi2S3中。但相比BiOBr紅外光譜，在617cm-1處產生了新的吸收峰，此處的吸收峰可能由于Bi2S3與BiOBr相互作用引起，說明成功制備了20%的Bi2S3/BiOBr復合材料。3.2光催化性能3.2.1不同比例圖4-1復合材料對羅丹明B的降解曲線圖4-2復合材料對羅丹明B的降解率圖4-3復合材料對羅丹明B的降解速率擬合線圖4-4復合材料對羅丹明B的降解速率圖4BiOBr與不同比例Bi2S3/BiOBr復合材料對羅丹明B的降解曲線及降解率和降解率常數K圖Figure.4Degradationcurve,degradationrateanddegradationrateconstantkdiagramofBiOBrandBi2S3/BiOBrcompositeswithdifferentratiostoRhodamineB通過上面四幅圖我們可以明顯的看出Bi2S3/BiOBr復合材料相對于BiOBr復合材料而言對羅丹明B的降解效果顯然高得多,其中，比例為20%的Bi2S3/BiOBr對羅丹明B的降解效果最好。因為Bi2S3能夠使電子-空穴對復合效率大大增加，這就表明了Bi2S3和BiOBr之間是能夠相互促進光催化效率的。而比例為50%的Bi2S3/BiOBr復合材料的降解效果最差，它比沒有復合之前的BiOBr效果還要差一點，不過隨著Bi2S3不同比例的加入，復合型催化劑效果有很大的提高，從降解率和降解速率常數K圖中可以清晰的看出比例為20%的Bi2S3/BiOBr復合材料對羅丹明B的降解效果是最好的，并且對羅丹明B的降解速率常數遠高于其他比例的Bi2S3/BiOBr復合材料，而純Bi2S3復合材料光催化效果和另外兩種材料相比是最差的。3.3復合光催化劑的重復循環(huán)實驗圖5-a20%160℃12hBi2S3/BiOBr重復循環(huán)降解曲線圖5-b20%160℃12hBi2S3/BiOBr重復循環(huán)降解率圖520%160℃12hBi2S3/BiOBr復合光催化劑對羅丹明B的重復循環(huán)降解曲線及斜率Figure.5RecyclingdegradationcurveandslopeofRhodamineBbyBi2S3/BiOBRcompositephotocatalystat20%160℃for12h從圖5我們可以觀察到，在0.015g比例為20%的160℃12h的Bi2S3/BiOBr復合材料在第一次60分鐘的光反應下對羅丹明B的降解率為100%，第二次重復循環(huán)實驗對羅丹明B的降解率高達99.46%，第三次重復循環(huán)實驗對羅丹明B的降解率達任然高達96.78%。因此比例為20%的160℃12hBi2S3/BiOBr復合光催化劑在重復循環(huán)試驗中的光催化活性沒有明顯的下降。此實驗證明了比例為20%的160℃12h的Bi2S3/BiOBr復合光催化劑穩(wěn)定性非常強，因此它適合用作重復循環(huán)使用的光催化劑,并且Bi2S3進入晶格后不會游離出來造成二次污染。3,4抑制劑實驗圖6-a20%160℃12hBi2S3/BiOBr抑制劑降解曲線圖6-b20%160℃12hBi2S3/BiOBr抑制劑降解率圖6五種抑制劑對20%160℃12hBi2S3/BiOBr催化劑對羅丹明B的降解曲線圖Figure.6DegradationcurveofRhodamineBona20%160℃12hBi2S3/BiOBRcatalystbyfiveinhibitors為了對該光催化反應中起到作用的活性物質進行進一步的判斷，從而進行添加抑制劑的實驗檢測。由上圖可以看出，加入重鉻酸鉀、過氧化氫酶、丙二醇等使得比例為20%的Bi2S3/BiOBr對羅丹明B的降解效果有了大幅度的下降；然而EDTA二鈉和對苯醌對羅丹明B的降解效果的程度影響并不大。導致這樣的原因是：對苯醌的犧牲劑是超氧自由基（·O2-）、EDTA二鈉的犧牲劑是光生空穴（·H+）、而異丙醇的犧牲劑是羥基自由基（—OH）；過氧化氫酶是抑制過氧化氫，而重鉻酸鉀是抑制電子。因此，光生空穴、過氧化氫、電子和超氧自由基在該反應中作為主要的活性物質，而羥基自由基并不是該反應中的主要活性物質。3.5不同波長對樣品光催化的影響圖7-1復合材料對羅丹明B的降解曲線圖7-2復合材料對羅丹明B的降解率圖7-3復合材料對羅丹明B的降解擬合線圖7-4復合材料對羅丹明B的降解速率圖7不同顏色的燈對羅丹明B的降解曲線及降解率和降解率常數K的柱狀圖Figure.7Thedegradationcurves