S型异质结g-C3N4/Bi2WO6高效降解左氧氟沙星:性能、机理及降解路径
韦梦兰, 欧晓霞, 王艺濛, 张梦圆, 滕飞, 王凯旋
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100105
采用一步水热法合成了g-C3N4/Bi2WO6(MCN/BWO)异质结光催化剂,用于降解左氧氟沙星(LEV)。在模拟太阳光照射下,摩尔比为1 : 1的MCN/BWO对LEV的降解率达到98.14%,这归因于MCN和BWO之间形成了S型异质结。原位XPS分析和表面功函数测量证实了电子转移路径遵循S型异质结机制。MCN/BWO体系中S型异质结产生的内建电场(IEF)促进了光生电子(e)从BWO的导带(CB)直接转移到MCN的价带(VB)。这一过程实现了光生电子-空穴对(e-h+)的有效分离,h⁺在BWO的VB上积累,e在MCN的CB上积累。自由基捕获实验表明,超氧自由基(·O₂)和h⁺是主要的活性物种。除了表现出优异的光催化性能外,该催化剂在连续三个循环中保持了良好的稳定性。为了阐明降解机制,采用液相色谱-质谱(LC-MS)和定量构效关系(QSAR)分析来鉴定降解途径、中间产物和潜在毒性。本研究为废水处理应用提供了理论基础。
关键词: S型异质结, MCN/BWO, 光催化, 左氧氟沙星, 降解路径

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