中国环境科学

作者：高艺芳, 郭瑞, 焦媛, 刘晓娜, 钱天伟

单位：太原理工大学环境科学与工程学院, 山西 晋中 030606

关键词：光催化,C3N4,四环素,理论计算

基金：山西省科技厅基金资助项目(202103021223088, 20210302124056);山西省教育厅基金资助项目(2021L030);中国博士后科学基金(2023M743771)

以单一尿素为前驱体,通过热聚合制备了C3N4,并通过SEM、XRD、XPS、FT-IR、UV-Vis等分析表征了所制备的C3N4材料的结构、成分、光学性能和光催化活性. 结果发现制备的C3N4具有花状的多孔纳米片结构和大的比表面积.制备的C3N4在氙灯320~780nm的照射下,对盐酸四环素(TCH)的降解表现出良好的光催化活性,60min内降解率达到99.60%.自由基淬灭实验的结果表明,•O2-、1O2和h+是TCH降解的主要原因.对比试验和DFT理论计算分析发现,以尿素为原料制备的C3N4比三聚氰胺为原料制备的M-C3N4光催化效果优异是归因于C3N4具有花状的多孔结构,更大比表面积以更多的活性位点和氧空位.此外,制备的催化剂C3N4对四环素类的抗生素(盐酸金霉素(CTC)和土霉素(OTC))具有类似的催化效果.进一步通过分析光催化氧化中间产物,提出了TCH可能的降解路径.

来源：2024年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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