Ag/Ag2O/g-C3N4/BiVO4复合光催化体系降解盐酸四环素机理研究

作者：许洋; 蒲生彦^*; 季雯雯; 杨曾

来源：环境科学研究, 2021, 34(12): 2841-2849.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.09.16

• 光催化
• 石墨相氮化碳(g-C3N4)
• 氧化银
• 钒酸铋(BiVO4)

为提高钒酸铋(BiVO4)对盐酸四环素(TC-HCl)在水溶液中的降解效率,以银基材料(Ag/Ag2O)和石墨相氮化碳(g-C3N4)共同改性BiVO4,通过水热法、煅烧法、湿浸渍法、沉淀和热分解法分步制备了Ag/Ag2O/g-C3N4/BiVO4四元复合材料;采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱法(UV-vis DRS)等方法对复合材料的形貌结构、元素分布及光学性质进行了表征.结果表明:(1)沉积了Ag/Ag2O粒子后,复合材料对TC-HCl的吸附能力显著提高.(2)纳米Ag粒子的表面等离子体共振效应(SPR)以及g-C3N4的协同作用拓宽了光响应范围,表现出更好的光催化性能.(3)相较于BiVO4、g-C3N4及g-C3N4/BiVO4,该复合材料对TC-HCl的降解效果最佳,降解率可达89.19%,且经过4次循环使用后仍能保持74.8%的降解率.(4) UV-vis及XPS分析证明,该复合材料的可见光响应拓展至548 nm,可吸收更多可见光.(5)体系自由基捕获试验证明,·O2-和h+在光催化降解TC-HCl过程中发挥主要作用,且h+的作用大于·O2-.研究显示,Ag/Ag2O/g-C3N4/BiVO4是一种高效稳定的复合光催化剂,其在处理TC-HCl抗生素废水方面具有潜在的应用前景.

• 单位
  成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室