文章编号:1009-6094(2023)06-2101-10Ag3PO4/AgBiVO4的制备及其可见光光催化降解盐酸四环素研究∗李靖1,程凯1,杨超思1,郭冀峰1,卢昶雨2(1长安大学水利与环境学院,旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,西安710054;2河北地质大学水资源与环境学院,河北省水资源可持续利用与开发重点实验室,河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心,河北省生态环境地质研究中心,石家庄050031)摘要:针对抗生素污染水体的修复,采用水热法和原位沉积法制备可见光驱动型Ag3PO4/AgBiVO4异质结光催化剂,并通过XRD、FTIR、SEM、XPS等手段对其相结构、形貌、化学成分进行表征。Ag3PO4/AgBiVO4复合材料在可见光(λ>420nm)照射下对盐酸四环素(TCH)降解表现出增强的光催化活性和稳定性。在Ag3PO4与AgBiVO4物质的量比为1∶2的Ag3PO4/AgBiVO42体系中,150min内对TCH(20mg/L)的降解率为81.6%,速率常数为0.01002min1。光催化活性的增强可归因于AgBiVO4与Ag3PO4之间紧密的异质结界面和Ag+掺杂的协同效应。通过紫外可见漫反射光谱(UVVisDRS)、光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)等测试证实Ag3PO4/AgBiVO4具有良好可见光响应和增强的光生电子空穴分离特性,可以促进光生载流子的电荷转移。活性物种捕获试验表明h+和·OH为光催化体系中的主要氧化物质,并基于试验和表征结果提出Ag3PO4/AgBiVO4复合材料的光降解反应机制。研究表明,Ag3PO4/AgBiVO4复合材料可作为一种高性能、低成本的可见光驱动型环境污染修复光催化剂。关键词:环境工程学;Ag3PO4/AgBiVO4;可见光催化;盐酸四环素;降解机理中图分类号:X703文献标志码:ADOI:10.13637/j.issn.10096094.2022.0615∗收稿日期:20220409作者简介:李靖,博士研究生,从事光催化功能材料研究,1468409982@qq.com;郭冀峰(通信作者),副教授,博士,从事环境功能材料与污染控制技研究,guojifeng@chd.edu.cn。基金项目:国家自然科学基金项目(21906039);中央高校基本科研业务项目(300102292903,300102292601)0引言抗生素广泛应用于人类、兽医和农业等多种领域[1]。研究表明,由于抗生素的滥用造成在地表水、地下水甚至饮用水等水环境积累,对生态系统和人类健康造成严重威胁[2]。盐酸四环素(TCH)是应用于治疗人类和动物疾病的典型抗生素,具有较高的结构稳定性,在自然环境中难以实现降解[3],亟须寻找有效降解废水中TCH的方法。1976年,Carey等[4]最先报道TiO2在紫外光下对多氯联苯的降解,推动光催化技术应对能源危机和环境污染问题的研究热潮。TiO2、ZnO、ZnS...
