中国环境科学

作者：吴凯锋, 徐云礼, 王勋睿, 王博, 李学艳

单位：1. 苏州科技大学环境科学与工程学院, 江苏 苏州 215009;2. 江苏省优联检测技术服务有限公司, 江苏 苏州 215100

关键词：BiVO4,SiC,Z型异质结,过硫酸盐,环丙沙星

基金：国家环境保护饮用水水源地保护重点实验室2022年度开放基金资助项目(2022YYSYKFYB1)

采用溶胶凝胶-碳热还原法制备3C-SiC,通过水热法合成BiVO4/SiC复合材料.构建Vis+BiVO4/SiC+PMS体系降解CIP,在最佳实验条件下:1.0-BiVO4/SiC投加量为300mg/L、PMS浓度为2mmol/L、反应初始pH值为7时,40min时CIP的降解率为93.63%,反应速率常数k为0.05456min-1,分别是单独加入BiVO4和SiC的3.34和3.27倍.通过SEM、XRD、XPS、UV-Vis DRS及电化学工作站等方式对催化剂进行表征,BiVO4/SiC优异的光催化性能归因于形成的Z型异质结能够促进电子-空穴对分离的同时,保留催化剂高氧化还原性.因此,BiVO4/SiC形成的Z型异质结能有效的促进PMS的活化,生成更多的活性物种,从而加速了CIP的降解过程.通过自由基的猝灭实验,确定体系中的活性物种为h+、1O2、•O2-、•OH、SO4•−,通过自由基和非自由基的共同作用实现CIP的高效降解.最后,催化剂经过5次循环使用,CIP的降解率仍保持在89.49%.本文的研究成果不仅为光催化剂活化PMS提出新的解决方案,还能成功应用于抗生素的高效降解,为水体中有机污染物的治理提供一种新思路.

来源：2025年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2025年第8期