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一种新型等离子体共振效应调控的Ag/Ag3PO4/C3N5 S型异质结光催化材料高效降解左氧氟沙星抗生素

董珂欣 ,  申楚琦 ,  阎如玉 ,  刘艳萍 ,  庄春强 ,  李世杰

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引用本文: 董珂欣, 申楚琦, 阎如玉, 刘艳萍, 庄春强, 李世杰. 一种新型等离子体共振效应调控的Ag/Ag3PO4/C3N5 S型异质结光催化材料高效降解左氧氟沙星抗生素[J]. 物理化学学报, 2024, 40(10): 231001. doi: 10.3866/PKU.WHXB202310013 shu
Citation:  Kexin Dong, Chuqi Shen, Ruyu Yan, Yanping Liu, Chunqiang Zhuang, Shijie Li. Integration of Plasmonic Effect and S-Scheme Heterojunction into Ag/Ag3PO4/C3N5 Photocatalyst for Boosted Photocatalytic Levofloxacin Degradation[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2024, 40(10): 231001. doi: 10.3866/PKU.WHXB202310013 shu

一种新型等离子体共振效应调控的Ag/Ag3PO4/C3N5 S型异质结光催化材料高效降解左氧氟沙星抗生素

  • 1.

    浙江海洋大学, 国家海洋设施养殖工程技术研究中心, 浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室, 浙江 舟山 316022

  • 2.

    北京工业大学, 材料与制造学部, 固体微结构与性能北京市重点实验室, 北京 100124

    • 通讯作者: 李世杰, lishijie@zjou.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 U1809214

    浙江省自然科学基金 LY20E080014

    浙江省自然科学基金 LTGN23E080001

    舟山科技项目 2022C41011

  • †These authors contributed equally to this work.
摘要: 抗生素在自然水体中的含量不断升高，引发的水体污染对社会的可持续发展构成了巨大威胁。光催化技术是一种高效且环保的环境净化技术，在解决环境污染方面具有巨大的应用前景。C3N5是一种性能优越的非贵金属光催化剂。然而，该催化剂的应用面临着一些挑战，比如光反应动力学较慢和光生载流子快速复合的问题。近期的研究表明，构筑独特的S型异质结是获得优良光催化剂的一种有效策略。因此，通过一种简易的制备方法成功构筑了一种等离子体效应协同的Ag/Ag3PO4/C3N5 S型异质结光催化材料。由于等离子体效应和S型异质结的协同作用，Ag/Ag3PO4/C3N5异质结展现出优异的吸收太阳光的能力、高效分离光生载流子的能力以及强大的光氧化还原能力，能够在太阳光的激发下有效产生大量的•OH和•O2−自由基。因此，Ag/Ag3PO4/C3N5表现出卓越的光催化性能，对左氧氟沙星(LEV)的降解速率常数高达0.0362 min−1，比C3N5、Ag3PO4和Ag3PO4/C3N5分别提高了24.8、1.1和0.7倍。此外，Ag/Ag3PO4/C3N5异质结具有出色的抗外界环境干扰性和可重复使用性。该研究为C3N5基光催化剂材料在环境净化方面迈出了坚实的一步。

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  • 发布日期:  2024-10-15
  • 收稿日期:  2023-10-16
  • 接受日期:  2023-11-15
  • 修回日期:  2023-11-15
  • 网络出版日期:  2023-12-21
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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