實驗設備

1. 照光設備〆使用照光箱，內有一組日光燈管(15W)來進行照光實驗，

如圖 3.1【54】，照光箱尺寸固定大小，燈源與定量瓶距離固定，定量 瓶也固定廠牌大小，確保每次光反應環境相同。

圖 3.1 照光設備〆(1)照光箱、(2)日光燈管 15W、(3) 100mL 定量瓶、

(4)磁石、(5)磁石攪拌器。

2. 數位式多功能離心機〆CN-2060。

3. 抽氣過濾裝置 4. 熱風循環烘箱 3-2 實驗步驟

3-2-1 氧化石墨烯的製備

倒入(140mL 蒸餾水 +30%(w)雙氧水)並攪拌 30 分鐘

1g 石墨 + 0.5g 硝酸鈉 + 23mL 硫酸

+3g 過錳酸鉀 0℃下攪拌均勻

升溫至 35 ℃攪拌一個晚上

加入 3g 過錳酸鉀攪拌 3 小時

加入 46mL 蒸餾水升至 95 ℃ 30 分鐘 光化學程序

加入 100mL 10% HCl 離心 6000 rpm 5 分鐘

蒸餾水離心至中性並烘乾

3-2-2 複合石墨烯光觸媒的製備

3-2-3 石墨相氮化碳的製備

在氧化鋁坩鍋中加入 5g 三聚氰胺

鍛燒 540℃ 4 小時

用瑪瑙研缽研磨 過濾並烘乾

(1)將 2.42g 硝酸鉍溶解於 5mL 乙二醇

(2) xg(x= 0, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.15)氧化石墨烯

溶於 20mL 酒精並振盪

(1)、(2)兩溶液均勻混和並調整

混合液 pH 值(1、4、7、10、13)

高壓水熱(Autoclave) 150℃維持 12 小時

光化學程序

加入 2mL 1M(or 5M) 碘化鉀 光化學程序

3-2-4 複合 g-C

3

N

4

光觸媒的製備

3-2-5 照光程序

1. X 射 線 粉 末 繞 射 儀 (X-ray Powder Diffractometer, XRD) 〆 MAC Sience,MXP18 X-ray diffractometer with Cu Κα radiation (λ=1.54178 A)，

使用WAG廣角繞射(20-80°)，其工作電壓與電流為40 kV和80 mA，掃 描速度為每分鐘4°。

2. 場發射電子掃描顯微鏡 (Field Emission Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-ray spectrometer, FE-SEM-EDS) 〆 JEOL JSM-7401F。

3. 高 解 析 X 射 線 光 電 子 能 譜 儀 (High resolution X-ray Photoelectron Spectrometer, HR-XPS)〆ULVAC-PHI XPS, PHI Quantera SXM。化學分 析電子光譜儀(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, ESCA)〆 Fison (VG) ESCA 210。

4. 紫外光-可見光漫反射儀(UV-vis Diffuse Reflectance Spectra, DRS)〆 Scinco SA-13.1，光波段位於 200~1100nm。

5. 傅立業轉換紅外光譜儀(FT-IR)〆Thermo Nicolet 380 FTIR，測量位置 400cm^-1~4000cm^-1並掃描 32 次。

6. 比表面積測定儀(BET)〆Micromeritics Gemini 2370C，在樣品進行吸脫 附之前，頇進行脫氣，將 0.1g 樣品通入氮氣並維持 80℃ 4 小時以上。

7. 螢光光譜儀(PL): Hitachi F-7000，波長位於 200nm~900nm。

8. 場 發 射 穿 透 式 電 子 顯 微 鏡 (Field Emission Transmission Electron

Microscopy, FE-TEM) : JEM-2100F，檢測前要將樣品加入酒精中振盪 至粉末均勻分散於溶液中，在將溶液滴至銅網上，在 90℃下烘乾。

9. 電子順磁共振儀（Electron Paramagnetic Resonance, EPR）〆 將 DMPO 配置於甲醇跟水溶液。

3-3-2 分離與鑑定

本實驗使用 HPLC-ESI-MS〆Waters W3100 LC/MS 系統，裝備有一個 二進制泵浦、光電二極管列陣偵測器(Photo-Diode-Array; PDA)、自動採樣

第四章 結果與討論

4.1.1 BiO

_x

I

_y

/ GO 改變不同 GO 克數 (pH 值=1)

4.1.1.2 場發穿透式電子顯微鏡及場發掃描式電子顯微鏡

圖 4.2 (a)主要為 BiOI 複合 GO 的 TEM 明場圖，可以清楚在還原 GO 薄片上有許多深的片狀結構，圖 4.2 (b)是對 BiOI 和還原 GO 交界處進行選 擇區域電子繞射(Selected Area Electron Diffraction, SAED)，光點排列整齊 推測此樣品為單晶結構，對應到圖 4.1 XRD 為 BiOI 單晶結構，光點經量 測後，分別對應到 BiOI( JCPDS 73-2062)的(1 1 0)、(0 2 0)、(0 1 6)、 (1 3 0) 晶面，在中心出現光暈，為還原 GO 非晶結構，因此可得知為 BiOI 複合還 原 GO，圖 4.2 (c)針對較少深色區塊進行繞射，清楚顯示為非晶結構，圖

4.2 (d)可以清楚看到較深色右邊有明顯晶格條紋，左邊則非規則排列，經 量測可以知道主要是由 d 值為 0.282nm 的 BiOI(1 1 0)晶面跟還原 GO 結合。

從圖 4.2 (e)EDS 確認主要包含元素為 Bi、O、I、C，C 比例偏高是受到背 景 C 影響，EDS 圖中未標示的峰為銅網的 Cu，圖 4.2 (f)為 SEM 圖，明顯 看到主要是由片狀結構 BiOI 聚集在還原 GO 上而成。

圖 4.2 BiOI /GO(0.05 g GO, pH 值=1) 之 TEM (a)明場圖, (b) (c)SAED 繞射圖, (d)複合交界晶格圖, (e)EDS 圖, (f)SEM 圖.

BiOI (1 1 0)

BiOI (0 1 6)

BiOI (0 2 0)

BiOI (1 3 0)

BiOI (1 1 0) 0.282nm rGO

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

4.1.1.3 紫外光-可見光漫反射光譜

從紫外光-可見光漫反射光譜可以計算出樣品的能帶(energy gap)，圖 4.3 中，隨著 GO 增加，可以發現在紫外光和可見光區域吸收較原本的 BiOI 增強，而且有許紅移的現象產生。半導體能帶可以利用αhν =A(hν-E_g)^n/2公 式來計算出，α 為吸收係數、h 為普朗克常數、ν 為光頻率、A 為一常數、

E_g為能帶，BiOI 為間接躍遷的材料，因此用 n 值=4 來進行演算【56】，純 BiOI 能帶大約為 1.69 電子伏特(eV)，加入不同克數 GO 後，能帶約位於 1.49~1.60 eV，加入 GO 後確實降低了能帶間隙降低。

0g 0.005g 0.01g 0.05g

圖 4.3

BiOI /GO 在 pH 值= 1 時，加入不同克數的 GO 之 DRS 圖

表 4.1 BiOI /GO 在 pH 值= 1 時，加入不同克數的 GO 之能帶

Sample 0g 0.005g 0.01g 0.05g E

g

(eV) 1.69 1.60 1.49 1.53

4.1.1.4 傅立葉轉換紅外線光譜

BiOI 之 FTIR 吸收峰主要位於 1000cm^-1以下，在圖 4.3 中 490 cm^-1和 790 cm^-1之吸收峰為 Bi-O-Bi 官能基【57】，在 GO 中可以觀察到有 1000 cm^-1 (對應 C-O-C 伸縮振動)、1396 cm^-1 (對應來自 C-OH 的 OH)、1726 cm^-1 (對

應 COOH 的 C=O 振動)、3400~3600 cm^-1(對應 OH 基)和 1631 cm^-1為未氧 化石墨的吸收峰【58】，從此可以知道在 GO 上有許多 O、OH，確定石墨 是有被激烈氧化形成的。在 BiOI 複合 GO 之後，原本 1631 cm^-1吸收峰未 被觀察到，但在 1570 cm^-1處有明顯新的吸收峰，其為石墨烯片結構振動的 吸收峰【59】，可以知道在經過高壓水熱處理後，確實有形成 BiOI 複合石 墨烯片的結構，在 1726 cm^-1、1000 cm^-1、1396 cm^-1原本的吸收峰在複合 後，明顯減弱或消失，成功還原 GO，對應圖 4.1XRD 中因還原而未觀察 到 GO 的繞射峰。

圖 4.4

BiOI /GO 在 pH 值= 1 時，加入不同克數的 GO 之

FT-IR 圖

4.1.1.5 氮氣吸脫附曲線圖及比表面積、孔隙測定

圖 4.5(a)氮氣吸脫附等溫圖屬於 IUPAC 分類氣體吸脫附圖的第三型等 溫圖，因為看不到遲滯環跟 B 點且吸脫附一致，為非多孔性(nonporous)或 大孔隙(macroporous)性物質在單層吸附尚未完成前，即進行多層吸附。在 圖 4.5(b)孔徑分布圖 GO 孔徑<10nm、0g 跟 0.05g 孔徑幾乎>100 nm，表

4.2 中比表面積是利用 Brunauer-Emmett-Teller(BET)法來計算，三個條件 比表面積分別為 3.51(0g)、8.34(0.05g)、10.78(GO)m²/g，從此可知加入少 許 GO 確實能提升比表面積，帄均孔徑大小為利用 Barrett-Joyner- Halenda (BJH) 法來計算而得知，分別為 22.37(0g)、38.49(0.05g)、4.54(GO) nm。

圖 4.5

BiOI /GO 在 pH 值= 1 時之 (a)氮氣吸脫附等溫圖, (b)孔徑 分布圖

表 4.2

BiOI /GO 在 pH 值= 1 時之多孔特性分析表

Sample S

BET

Pore volume Average pore (m

²

/g) (cm

³

/g) size (nm)

0g 3.51 0.024 22.37

0.05g 8.34 0.093 38.49

GO 10.78 0.012 4.54

4.1.1.6 光激發螢光光譜

光觸媒的光催化活性跟光生電子電洞的重組率有密切的關聯，假 使光生電子電洞的重組率高，那麼產生高活性物質跟自由基就會降低，

導致光催化效率下降。螢光光譜的光激發放射(photoluminescence emission)可以有效分析觸媒材料的重組率，圖譜中強度越高表示重組 率越高，強度較低或為一直線代表分離率極高，圖 4.6 的光激發放射 在 225nm，較強吸收區間位於 240~420 之間，最高峰位於 380nm 左 右，隨著 GO 加入，BiOI 的光譜強度越來越弱，表示重組率變低，

能有效分離光生電子電洞，但從圖中可發現加入 0.05g 的強度比 0.01g 強，代表重組率由低轉高，因此 0.01g 具有較低的重組率，GO 在 PL 中沒有訊號，因此未放入圖中。

圖 4.6

BiOI /GO 在 pH 值= 1 時，加入不同克數的 GO 之

PL 圖

4.1.1.7 光降解效率圖

降解有機物可以知道光觸媒的光催化效果，一觸媒對不同有機物 降解效果也不同，圖4.7和圖4.8分別是降解結晶紫染料(CV)和水楊酸 (SA)，在降解結晶紫方面(圖4.7)，可以發現在前30分鐘有明顯濃度下 降，主要為吸附作用的影響，在圖4.87有針對改變結晶紫溶液 pH值 進行降解之實驗，可以看到其吸附作用的變化，圖4.7中加入0.01g、

0.05g GO有較好的降解效果，在水楊酸方面(圖4.8)，降解效果均不佳，

結晶紫和水楊酸結構可以發現一個表面帶正電、一個帶負電，水楊酸 降解不好有可能是因為帶電性關係，所以造成光催化反應受到限制。

在異質催化系統中，催化劑表面吸附作用符合Langmuir -Hinshelwood (L-H) 模型，可以用一級動力學

[dC_t/dt =- kC_t, ln(C_t /C₀) = -kt]

來轉換降

解效率圖，

C_t

為隨反應時間變化的濃度、k為反應速率常數

【60】

，

表4.3為計算出之k值和R

²

值，BiOI/0.01g GO 的k值=0.051、R

²

值

=0.942(具有良好線性)，其降解速率常數較其他條件樣品高，因此在

BiOI中加入GO是可以增加光降解效率及更好的光電子電洞的遷移。

圖 4.7

BiOI /GO (pH= 1,

xg

GO

)

降解結晶紫染料(觸媒含量〆0.5g/L 染料 濃度為 10mg/L)之可見光

降解效率圖

圖 4.8

BiOI /GO (pH= 1 ,

xg

GO

)

降解水楊酸(觸媒含量〆0.5 g/L 染料 濃度為 10 mg/L)之可見光

降解效率圖

表 4.3 BiOI /GO 在 pH 值= 1 時，加入不同克數的 GO 之降解速率常數

Bismuth oxyiodide/GO (pH=1)

GO Weight (g) CV SA

k(h^-1) R² k(h^-1) R² 0 0.027 0.940 0.005 0.615 0.005 0.020 0.776 0.007 0.550 0.01

0.051

0.942 0.006 0.912 0.05 0.050 0.940

0.008

0.618

4.1.2 BiO

x

I

y

/GO 改變不同 GO 克數 (pH 值=4 )

4.1.2.2 場發射穿透式電子顯微鏡及場發掃描式電子顯微鏡

圖 4.10 (a)主要為 BiOI 複合 GO 的 TEM 明場圖，可以清楚看到還原 GO 片顏色較深，且旁邊有清楚 Bi₄O₅I₂顆粒，圖 4.10 (b)是對 BiOI 和還原 GO 交界處進行選擇區域電子繞射(SAED)，光點排列類似光圈，推測此樣 品結晶性較不佳，對應到圖 4.9 XRD 為 Bi₄O₅I₂結構，圖 4.10 (c)為對各元 素進行 mapping 分析，可以看到 Bi、O、I、C 均勻分布在整個片狀上，可 以知道還原 GO 片顏色變深是因為上面覆蓋了 Bi 等元素，均勻複合在還原

GO 上，圖 4.10 (d)可以清楚看到較深色右邊有明顯晶格條紋，左邊則非規 則排列，經量測可以知道主要是由 d 值為 0.286nm Bi₄O₅I₂跟還原 GO 結合。

從圖 4.10 (e)EDS 確認主要包含元素為 Bi、O、I、C，Bi 比例偏高是因為 均勻覆蓋在上面，EDS 圖中未標示的峰為銅網的 Cu，圖 4.10 (f)為 SEM 圖，

明顯看到主要是由小片狀結構聚集在還原 GO 上而成。

圖 4.10 Bi4O₅I₂/GO(0.05g GO, pH 值= 4) 之 TEM (a)明場圖, (b)SAED 繞射 圖, (c)Mapping 圖, (d)複合交界晶格圖, (e)EDS 圖, (f) SEM 圖.

Bi

4

O

5

I

2

0.286nm rGO

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

Bi O

I C

Element Weight% Atomic%

C K 2.30 21.08 O K 3.68 25.27 I L 12.44 10.77 Bi L 81.57 42.88

4.1.2.3 紫外光-可見光漫反射光譜

從紫外光-可見光漫反射光譜可以計算出樣品的能帶(energy gap)，圖 4.11 中，隨著 GO 增加，可以發現在紫外光和可見光區域吸收較原本的 Bi₄O₅I₂增強，而且有紅移的現象產生，為 Bi₄O₅I₂和 GO 的電子交互作用。

半導體能帶可以利用αhν =A(hν-E_g)^n/2公式來計算出，α 為吸收係數、h 為 普朗克常數、ν 為光頻率、A 為一常數、Eg為能帶，BiOI 為間接躍遷的材 料，因此用 n 值=4 來進行演算【56】，表 4.4 顯示純 Bi₄O₅I₂能帶大約為 1.81 電子伏特(eV)，加入不同克數 GO 後，能帶約位於 0.21~1.60 eV，加入 GO 後確實降低了能帶間隙，因偏暗色得 GO 加入越多，各光區的吸收也更強。

0g 0.005g 0.01g 0.05g 0.1g 0.15g

圖 4.11

Bi₄O₅I₂ /GO 在 pH 值= 4 時，加入不同克數的 GO 之 DRS 圖

表 4.4 Bi

₄O₅I₂ /GO 在 pH 值= 4 時，加入不同克數的 GO 之能帶

Sample 0g 0.005g 0.01g 0.05g 0.01g 0.15g

E

g

(eV) 1.81 1.60 1.51 1.25 0.74 0.21

4.1.2.4 傅立葉轉換紅外線光譜

Bi₄O₅I₂之 FTIR 吸收峰主要位於 1000cm^-1以下，在圖 4.12 中 519 cm^-1 之吸收峰為 Bi-O-Bi 官能基【57】，在 GO 中可以觀察到有 1000 cm^-1 (對應 C-O-C 伸縮振動)、1396 cm^-1 (對應來自 C-OH 的 OH)、1726 cm^-1 (對應 COOH 的 C=O 振動)、3400~3600 cm^-1(對 應 OH 基)和 1631 cm^-1為未氧化石墨

的吸收峰【58】，從此可以知道在 GO 上有許多 O、OH，確定石墨是有被 激烈氧化形成的。在 Bi₄O₅I₂複合 GO 之後，原本 1631 cm^-1吸收峰未被觀 察到，但在 1570 cm^-1處有明顯新的吸收峰，其為石墨烯片結構振動的吸收 峰【59】，可以知道在經過高壓水熱處理後，確實有形成石墨烯片的結構，

在 1726 cm^-1、1000 cm^-1原本的吸收峰在複合後，明顯減弱或消失，成功還 原 GO，對應圖 4.9 XRD 中因還原而未觀察到 GO 的繞射峰，1396 cm^-1在 複合後仍有大的吸收峰，可能是受到環境中 CO₃^2-影響。

圖 4.12

Bi₄O₅I₂/GO 在 pH 值= 4 時，加入不同克數的 GO 之

FT-IR 圖

4.1.2.5 氮氣吸脫附曲線圖及比表面積測定

圖 4.13(a)0g、GO 的氮氣吸脫附等溫圖屬於 IUPAC 分類氣體吸脫附圖 的第三型等溫圖，因為看不到遲滯環跟 B 點且吸脫附一致，為非多孔性

(nonporous)或大孔隙(macroporous)性物質在單層吸附尚未完成前，即進行 多層吸附，而 0.05g 的氮氣吸脫附等溫圖屬於第四型的 H3，其遲滯環 (P/P₀>0.8)代表有中孔(mesopore, 大小為 2-50nm)存在且遲滯帶變化接近 (P/P₀=1) 代表有大孔隙(大小為>50nm)。【62】在圖 4.13(b)孔徑分布圖 GO 孔徑<10nm、0.05g 孔徑約 20~110 nm、0g 孔徑約>90 nm，表 4.5 中比表 面積是利用 Brunauer-Emmett-Teller(BET)法來計算，三個條件比表面積分 別為 8.08(0g)、47.83(0.05g)、10.78(GO)m²/g，從此可知加入少許 GO 確實 能提升比表面積，從 8.08 m²/g 提升到 47.83 m²/g，帄均孔徑大小為利用 Barrett-Joyner- Halenda (BJH) 法來計算而得知，分別為 36.10(0g)、

23.93(0.05g)、4.54(GO) nm。

圖 4.13

Bi₄O₅I₂/GO 在 pH 值= 4 時之 (a)氮氣吸脫附等溫圖, (b)孔徑 分布圖

表 4.5

Bi₄O₅I₂ /GO 在 pH 值= 4 時之多孔特性分析表

Sample S BET Pore volume Average pore (m ² /g) (cm ³ /g) size (nm)

0g 8.08 0.096 36.10

0.05g 47.83 0.347 23.93

GO 10.78 0.012 4.54

4.1.1.6 光激發螢光光譜

光觸媒的光催化活性跟光生電子電洞的重組率有密切的關聯，假 使光生電子電洞的重組率高，那麼產生高活性物質跟自由基就會降低，

導致光催化效率下降。螢光光譜的光激發放射(photoluminescence emission)可以有效分析觸媒材料的重組率，圖譜中強度越高表示重組 率越高，強度較低或為一直線代表分離率極高，圖 4.14 的光激發放 射在 350nm，較強吸收區間位於 400~600 之間，最高峰位於 470nm 跟 531nm 左右，隨著 GO 加入，

Bi₄O₅I₂

的光譜強度越來越弱，表示重 組率變低，能有效分離光生電子電洞，但從圖中可發現加入 0.05g、

0.1g、0.15g GO 時，已幾近一條直線，表示其重組率比

Bi₄O₅I₂

低了許 多，使其光催化效率更佳。

圖 4.14

Bi₄O₅I₂ /GO 在 pH 值=4 時，加入不同克數的 GO 之

PL 圖

4.1.2.7 光降解效率圖

降解有機物可以知道光觸媒的光催化效果，一觸媒對不同有機物 降解效果也不同，圖4.15和圖4.16分別是降解結晶紫染料(CV)和水楊 酸(SA)，在降解結晶紫方面(圖4.15)，可以發現加入0.1gGO有較好的 降解效果，在加入0.15GO降解效果下降，表示大量GO也會影響降解 效果的提升，在水楊酸方面(圖4.16)，不加入GO樣品降解效果最佳，

結晶紫和水楊酸結構可以發現一個表面帶正電、一個帶負電，水楊酸 降解不好有可能是因為帶電性關係，所以造成光催化反應受到限制。

在異質催化系統中，催化劑表面吸附作用符合Langmuir -Hinshelwood (L-H) 模型，可以用一級動力學

[dC_t/dt =- kC_t, ln(C_t /C₀) = -kt]

來轉換降

解效率圖，

C_t

為隨反應時間變化的濃度、k為反應速率常數

【60】

，

表4.6為計算出之k值和R

²

值，在結晶紫方面，加入 0、0.005、0.01、

0.05、0.1、0.15gGO的k值分別=0.198、0.252、

0.256、0.218、0.351、0.080，R

²

值分別=0.949、0.967、0.931、0.953、

0.924、0.813，R

²

值在0.9以上代表有良好的線性迴歸，其中0.1g降解

速率常數較其他條件樣品高，因此在Bi

4

O

5

I

2

中加入GO是可以增加光

降解效率及更好的光電子電洞的遷移。

圖 4.15

Bi₄O₅I₂/GO (pH= 4 ,

xg

GO

)

降解結晶紫染料(觸媒含量〆0.5 g/L 染料濃度為 10 mg/L)之可見光

降解效率圖

圖 4.16

Bi₄O₅I₂/GO (pH= 4 ,

xg

GO

)

降解水楊酸(觸媒含量〆0.5 g/L 染 料濃度為 10 mg/L)之可見光

降解效率圖

表 4.6 Bi

₄O₅I₂/GO 在 pH 值= 4 時，加入不同克數的 GO 之降解速率常數 Bismuth oxyiodide/GO (pH=4)

GO oxide Weight (g)

CV SA

k(h^-1) R² k(h^-1) R²

0 0.198 0.949

0.250

0.947

0.005 0.252 0.967 0.145 0.910 0.01 0.256 0.931 0.181 0.931 0.05 0.218 0.953 0.135 0.807 0.10

0.351

0.924 0.130 0.868 0.15 0.080 0.813 0.019 0.765

4.1.3 BiO

x

I

y

/GO 改變不同 GO 克數 (pH 值=7 )

4.1.3.2 場發射穿透式電子顯微鏡

圖 4.18 (a)主要為 Bi₇O₉I₃複合 GO 的 TEM 明場圖，樣品長度約為 0.8~1 μm，可以清楚看到還原 GO 上顏色有深有淺，較深的部分為 Bi₇O₉I₃顆粒，

較淺的部分為還原 GO，圖 4.18 (b)是對 Bi₇O₉I₃和還原 GO 交錯處進行選 擇區域電子繞射(SAED)，光點排列類似光圈，且有許多雜點，推測此樣品 結晶性較不佳，圖 4.18 (c)為對各元素進行 mapping 分析，可以看到 Bi、O、

I、C 均勻分布在整個片狀上，可以知道還原 GO 片顏色變深是因為上面覆 蓋了 Bi 等元素，均勻複合在還原 GO 上，，圖 4.18 (d)可以清楚看到較深 色右邊有明顯晶格條紋，左邊則非規則排列，經量測可以知道主要是由 d 值為 0.317nm，對應到 Bi₇O₉I₃的(0 1 2)晶面，從此可知為 Bi₇O₉I₃跟非結晶 相還原 GO 結合。從圖 4.18 (e)EDS 確認主要包含元素為 Bi、O、I、C，沒 有其他元素的汙染，EDS 圖中未標示的峰為銅網的 Cu，圖 4.18 (f)為 SEM 圖，明顯看到主要是由 Bi₇O₉I₃小片狀集結成小球狀後，聚集在還原 GO 上 而成。

圖 4.18

Bi₇O₉I₃/GO(0.05 g GO, pH 值= 7) 之 TEM (a)明場圖,(b) SAED 繞射 圖, (c)Mapping 圖, (d)複合交界晶格圖, (e)EDS 圖, (f)SEM 圖.

4.1.3.3 紫外光-可見光漫反射光譜

從紫外光-可見光漫反射光譜可以計算出樣品的能帶(energy gap)，圖 4.19 中，加入 GO 為 0.01g、0.05g、0.1g、0.15g 時，可以發現在紫外光和 可見光區域吸收較原本的 Bi₇O₉I₃增強，而且有紅移的現象產生，為 Bi₇O₉I₃ 和 GO 的電子交互作用。但 0.005g 時能帶沒有明顯變化，推測是加入微量

GO 影響不顯著，半導體能帶可以利用 αhν =A(hν-E_g)^n/2公式來計算出，α 為吸收係數、h 為普朗克常數、ν 為光頻率、A 為一常數、E_g為能帶，Bi₇O₉I₃ 為間接躍遷的材料，因此用 n 值=4 來進行演算【56】，表 4.7 顯示純 Bi₇O₉I₃ 能帶約為 1.94 電子伏特(eV)，加入不同克數 GO 後，能帶位於 0.60~1.98 eV，

加入 GO 後確實降低了能帶間隙，因偏暗色得 GO 加入越多，各光區的吸 收也更強，雖然能帶越來越小，

0g 0.005g 0.01g 0.05g 0.1g 0.15g

圖 4.19

Bi₇O₉I₃/GO 在 pH 值= 7 時，加入不同克數的 GO 之 DRS 圖

圖 4.19

Bi₇O₉I₃/GO 在 pH 值= 7 時，加入不同克數的 GO 之 DRS 圖

在文檔中 碘氧化鉍複合氧化石墨烯或石墨相氮化碳之特性分析及其光催化降解有機汙染物之研究 (頁 33-0)