| CuBi2O4/Bi2WO6 Z型异质结用于光电类芬顿体系下高效降解环丙沙星 |
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| 作者姓名： | 王秋霞 韩玉贵 赵鹏 王爽 刘亚茹 李轶 |
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| 作者单位： | 1.中海石油(中国)有限公司天津分公司;2.天津大学理学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（批准号：22376157,22176140,U19B2010）~~; |
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| 摘 要： | 针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi2O4/Bi2WO6（CBWO）Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探究了催化剂的晶体结构和化学键、官能团组成;BET表征结果证明,CBWO-60具有较高的比表面积.X射线光电子能谱（XPS）证明Cu+和Cu2+共存,促进了芬顿（Fenton）反应的循环进行,XPS结合能的位移证明了异质结中CuBi2O4和Bi2WO6之间具有强的电子相互作用,而不是物理混合;使用紫外-可见漫反射光谱和价带-X射线光电子能谱分析了异质结的能带结构;利用光致发射光谱、电化学阻抗谱和瞬态光电流响应谱探究了催化剂的电荷转移情况.在该系列催化剂中,CBWO-60在光电类芬顿（PEF-like）体系中对环丙沙星（CIP）的降解效率最高,90 min时,降解效率为98.0%.同时,溶液初始pH在2～6范围时,体系始终能够维持有效的CIP去除效率,与传统芬顿体系相比,该体系的pH应用范围得到了有效拓宽.在PEF-like体系中,CBWO-60对喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素均表现出较强的降解能力,充分证明了CBWO-60的普适性.CBWO-60在连续5次循环实验后,对CIP仍保持87.8%的降解率,并且反应后催化剂的晶体结构没有发生改变.根据高效液相色谱-质谱的结果,提出了CIP降解的5种可能途径.
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| 关 键 词： | 光电类芬顿体系 铋酸铜/钨酸铋 Z型异质结 环丙沙星 活性氧物种 |
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