(5) UV-vis分析[24]

UV-vis全称紫外-可见光分光光度计，主要利用到了一些物质中的分子能够吸收200~900 nm波长范围区域部分光的辐射，进而测定样品，以及分析样品，这种光谱产生于价带电子能在吸收光能量后跃迁到导带被激发。

半导体的禁带宽度是化合物半导体材料用作光电材料时所使用的光波长 (指涉及本征激发和复合过程的光吸收和光发射)的决定因素，半导体反射、吸收光波长、以及禁带宽度Eg满足如下关系式(其中λo为材料的本征吸收极限)：

                                                                       (1.4)

半导体材料的禁带类型受到光跃迁类型的影响。在直接跃迁半导体中，跨越禁带最低的能量的跃迁是载流子的直接跃迁，不需要声子的协助，跃迁几率大，效率也高。半导体的光吸收系数与带隙Eg的Urbach关系为：

                                                                   (1.5)

其中α为吸收系数，A为材料特征常数，hν为光子能量，n与载流子的跃迁有关，当n=1/2时，为直接允许跃迁；n=1.5时，为禁阻跃迁；n=2时，为非直接允许跃迁。根据半导体纳米粒子的紫外-可见吸收光谱用作图软件绘制lg(αhν)与lg(hν-Eg)的关系曲线，由拟合的直线斜率可得到n的值，从而可以得到半导体的禁带类型。

1.9纳米光催化材料性能测试

氙灯光催化反应仪是新一代光化学反应装置，主要用于研究气相、液相固相

流动体系在模拟太阳光、模拟紫外光、模拟可见光、特种模拟光照射下，半导体

光催化材料发生的光化学反应。用光化学反应仪(图1.3)可以模拟光照条件和无光时吸附的反应，使得测定更为方便简洁。

利用UV-vis分光光度计(图1.4)可以对所制备的样品进行光催化性能的测定。测定之前需要对仪器进行基线的测定。用紫外-可见光谱仪测量目标物经过不同时间降解后的UV-vis吸收光谱曲线，再利用被催化物质的UV-vis吸收光谱标准曲线来计算它的剩余浓度值，从而测定被催化物的降解率。分光光度法定量分析是依据朗伯-比尔定律，当入射光强度一定时，溶液的吸光度A与溶液浓度C以及液层厚度L的乘积成正比。其数学表达式为

                          A = lgIo/It= εCL                               (1.6)

式中ε为摩尔吸光系数，lgIo/It代表了光照射溶液时被目标物吸收的程度，可称为吸光度，通常用A表示；单位为L·mol-1·cm-1，表示浓度为1mol·L-1的溶液在1cm的吸收池中，用一定波长下测得的溶液的吸光度；C为吸收物的摩尔浓度，单位为mol·L-1；L为吸收层的厚度，单位是cm。通过实验即可测定纯化合物的摩尔吸光系数ε。对于一个已知的化合物来说，其摩尔吸光系数是会随溶剂、温度、波长的改变而改变的。但如果反应条件确定了，它应是一个与外部条件无光的常数，它表示该物质对某特定波长光的吸收能力。ε越大那么就表示该物质对此波长光的吸收能力越强。摩尔吸光系数ε是标定有机化合物的参数之一，也是衡量分析灵敏度高低的一个重要依据。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com