Bi25FeO40/rGO材料的光催化活性，如何利用溶液苯酚与对氯苯酚进行测试？ 在可见光照射下用Bi25FeO40/rGO材料光催化降解溶液中的苯酚与对氯苯酚，以研究Bi25FeO40/rGO材料的光催化活性。 光催化装置包括一盏500W氙灯（CEL-HXF500），配备紫外光滤光片用于提供λ≥420nm的可见光光源。所有光催化实验均在室温环境下进行。 光催化实验过程为：将0.04g光催化剂加入到200mL含10mg/L苯酚或对氯苯酚的烧杯中。 在进行可见光照射前，将此混合液在黑暗环境下磁力搅拌30min，以确保苯酚或对氯苯酚在催化剂表面达到吸附-脱附平衡。 然后在磁力搅拌条件下，进行可见光催化反应，并且在一定的时间间隔下，5mL悬浮液被收集并用10000rpm的离心机离心10min去除悬浮颗粒，再对其进行苯酚或对氯苯酚的残余浓度检测。 苯酚或对氯苯酚的剩余浓度使用日本SHIMADZU公司的高效液相色谱仪测试。 结果与讨论 图6-1(a)给出的是Bi25FeO40的SEM图，从图中可以发现大量不规则的球形花瓣状物质，且这些球形花瓣状物质的大小不均一，其平均直径为2.6μm。 进一步观察可以发现Bi25FeO40微球表面的精细结构，可以发现Bi25FeO40微球由不规整的花瓣状纳米片组成，这些花瓣状纳米片紧密结合在一起，形成具有分层状结构的球形花瓣状物质。 在Bi25FeO40/rGO的SEM图中（图6-2(b)）可见球状的Bi25FeO40，其直径在8-11μm的范围之间，且Bi25FeO40微球附着在还原性氧化石墨烯表面。 从前期研究中可知GO在2θ=10.9°处有一个衍射峰，通过计算得到其层间距为0.81nm。 从Bi25FeO40衍射图中可以看出，Bi25FeO40的衍射峰依次出现在2θ分别为27.3,30.6,33.2,35.3,41.9,54.5,56.1和61.5°等位置，这和标准谱库中Bi25FeO40（JCPDSNo.46-0416）的衍射峰位置是一致的。 在Bi25FeO40/rGO衍射图中可以看出，Bi25FeO40/rGO在2θ=22.4°处出现了一个较强的衍射峰，说明氧化石墨烯在材料合成过程中已经被还原。 此外与Bi25FeO40的衍射峰相比，Bi25FeO40/rGO的衍射峰在峰位和峰强方面发生了一点变化，这可能是由于材料制备过程中GO的加入导致的。 石墨烯的主要特征峰（G峰）出现在1580cm-1附近，它是由C原子的面内振动导致的，可以用来说明石墨烯的sp2杂化结构的完整程度；D峰出现在1270~1450cm-1范围内，这是由于晶格运动而引起的，用来反映石墨烯的无序性与缺陷程度。 D峰和G峰强度的比值（ID/IG）的大小可以用来表征石墨烯结构的完整性，即比值越小，石墨烯的完整程度越高。 这可能是由于Bi25FeO40的加入导致石墨碳骨架的sp2区域上的平均尺寸变小，从某在种程度上使得石墨烯的完整程度变小，因而Bi25FeO40/rGO的ID/IG的比值变大。 Bi25FeO40和Bi25FeO40/rGO的磁性通过振动样品磁强计测试得到，磁化曲线如图6-2(c)所示。 Bi25FeO40和Bi25FeO40/rGO的饱和磁化量分别为12.13和12.05emu/g，从而由此可知氧化石墨烯的加入对Bi25FeO40的磁性影响可忽略不计。 图6-2(d)给出了铁酸铋和Bi25FeO40/rGO复合材料的紫外可见漫反射光谱分析。 从图中可知，Bi25FeO40在紫外光区域有较强的吸光度，而Bi25FeO40/rGO在紫外光和可见光区域均有较强的吸光度，且Bi25FeO40/rGO在波长范围位于300-800nm处比Bi25FeO40吸光度明显增强，这可能是由于rGO的存在引起的。 因为rGO作为可见光敏化剂，使得Bi25FeO40与其复合后也能在可见光区域有较为明显的吸光度。 所用光催化剂的带隙能可用如下的经验公式计算（6.1）：其中k为常数，n为半导体跃迁的类型。 从图6-2(d)的插图中可知，通过利用上述Tauc方程计算得到Bi25FeO40和Bi25FeO40/rGO的光学带隙能分别为1.76和1.52eV。 与Bi25FeO40相比，Bi25FeO40/rGO的带隙能减小，从而表明可见光激发的能力增强。 因此，Bi25FeO40/rGO不仅可以有效的利用可见光，还能产生更多的电子-空穴对，在光催化去除废水中的有机污染物领域可能发挥着极大的潜力。
