构建3D花样S图 N-Bi2O2CO3/g-C3N4异质连接,增强光催化性能
Yong Huang1, Mingliang Li2, Xiaofang Zhang2
1College of Chemical Engineering, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong, 643000, PR China; College of Materials and Chemistry & Chemical Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059, PR China.
Environmental research
|November 30, 2023
概括
这项研究开发了3D花样S-scheme N-Bi2O2CO3 / g-C3N4异构结构,用于高效的废水处理. 这些新型光催化剂有效降解耐火有机污染物,如异布酸和m-cresol,提供稳定和有前途的环境解决方案.
科学领域:
- 环境科学与工程环境科学与工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
背景情况:
- 矿产加工废水由于耐火有机物和重金属离子而带来了环境挑战.
- 光催化为废水中持久有机污染物的矿化提供了一个有前途的途径.
- 现有的光催化剂通常面临复杂工业废水的效率和稳定性的局限性.
研究的目的:
- 为了构建新的3D花形S-scheme N-Bi2O2CO3/g-C3N4异构结构.
- 评估这些异构结构的光催化效率,以降解异布黄酸盐 (SIBX) 和m-cresol.
- 阐明电荷转移机制,并确定参与降解过程的活性物种.
主要方法:
- 由离子液体辅助的热水合成产生N-Bi2O2CO3/g-C3N4异构结构.
- 使用SIBX和m-cresol作为模型污染物的光催化降解实验.
- 包括TOC分析,激素捕获实验和循环稳定性测试在内的表征技术.
- 进行光谱分析,提出S方案的费用转移机制.
主要成果:
- 与裸体g-C3N4和N-Bi2O2CO3.3相比,3D花样N-Bi2O2CO3 / g-C3N4异构结构显著增强光催化活性.
- 最佳的NBOC/CN-2样本实现了SIBX (1.85-3倍高) 和m-cresol (6.93-8.34倍高) 的高降解效率.
- 总有机碳 (TOC) 的减少证实了污染物的完全矿化.
- 超氧化基 (•O2-) 被确定为主要活性物种,异构结构在多个循环中表现出极好的稳定性.
结论:
- 类似花朵的S模式异质连接结构有效地增强了特定表面积,并促进了光生成载体的分离.
- N-Bi2O2CO3 / g-C3N4异构构构成一种高效和稳定的光催化剂,用于处理废水中的耐火有机污染物.
- 本研究提供了一个新的设计策略,用于开发用于环境修复的基于g-C3N4的先进光催化剂.
