Ag-BiOBr/WO3复合材料的制备及强化磺胺异恶唑去除性能

作者:高生旺; 赵星鹏; 陆迦勒; 崔娟; 王国英; 张青
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抗生素因其良好的抗菌效果在人类和动物医学中得到广泛应用,但在环境中很难自然分解。光催化氧化技术在降解持久性有机化合物方面有着广阔的应用前景。然而,传统光催化材料的光谱吸收范围不够宽,光生载流子复合率过高,严重制约了催化材料的应用和推广。因此,迫切需要开发更有效、更安全的去除技术。在这项研究中,Ag通过光沉积法装载在BiOBr/WO3p-n异质结材料的表面,并构建了一种新的Ag-BiOBr/WO3材料,用于磺胺异恶唑的光催化降解。它的特点是XRD、TEM、XPS、UV-Vis DRS和其他技术。结果表明,银的沉积扩大了材料的光响应范围,显著加快了在光生载流子的分离速度,提高了光催化性能。银含量为15%的材料是降解效率最高的复合材料。当溶液中催化剂浓度为0.3 g/L、磺胺异恶唑浓度为5 mg/L、pH浓度为7时,min60℃时,磺胺异恶唑的光催化降解效率最高,达98.1%,降解速率常数分别是BiOBr、WO3和BiOBr/WO3的28.79倍、36.37倍和7.59倍。经过五次循环实验,15%的Ag-BiOBr/WO3复合材料仍具有较高的光催化活性,表明该材料可以回收利用,具有良好的稳定性。猝灭实验和电子自旋共振(ESR)的结果表明,在15%的Ag-BiOBr/WO3体系中,·O2-是最活跃的自由基,而1O2和h+起到了次要作用。这为催化材料的制备和抗生素的降解提供了理论依据。