碳化细菌纤维素掺杂的氮化碳/二氧化钛光催化杀菌剂的制备及性能

作者：冯恋; 王玥; 李鹏辉; 韩玲珏; 张甜; 李媛^*

来源：环境化学, 2023, 42(11): 3940-3950.

• 光催化剂
• 氮化碳
• 二氧化钛
• 水消毒

目前环境修复中面临大量水体有机污染和水体致病菌的问题，可见光驱动的光催化杀菌材料在环境修复及医疗领域有巨大的应用潜力.本研究开发了一种由氮化碳/二氧化钛/碳化细菌纤维素(g-C3N4/TiO2/CBC)复合的新型三元异质结光催化剂，采用水热法和煅烧法生成氮化碳负载二氧化钛掺杂CBC(g-C3N4/TiO2-CBC,CNTC)和氮化碳包覆二氧化钛掺杂CBC(TiO2/g-C3N4-CBC,TCNC)两种复合材料，对它们的红外吸收光谱、物相组成、微观形貌、光催化机理和抗菌性能进行了分析和比较.结果表明，两种复合物在可见光下的抗菌活性均远高于g-C3N4和TiO2单体，CNTC和TCNC在模拟太阳光下光照30 min产生了h+、e-、·O2-、·OH和1O2，对大肠杆菌的灭菌率分别为99.99%以上和97.5%以上，在可见光照射水消毒测试中，CNTC和TCNC经过3次循环再利用，仍保持优异的抗菌性能，杀菌率分别为99.87%和74.70%.证明了CNTC有更优异的抗菌性能和稳定性，在环境水消毒的应用中具有较好的潜力.

• 单位
  武汉理工大学; 生命科学学院