H2PO4-修饰α-Fe2O3/BiOBr异质结光催化剂活化过一硫酸盐高效降解四环素的研究

本研究成功构建了富含氧空位（OV）的H2PO4--α-Fe2O3/BiOBr异质结光催化剂，通过激活过一硫酸盐（PMS）在可见光下实现四环素（TC）的高效降解（30分钟达81.2%）。异质结构筑、OV缺陷与PMS活化的协同作用显著提升了载流子分离效率及活性物质生成，为抗生素污染治理提供了新策略。

　　

Highlight

实验部分

H₂PO₄^-–α-Fe₂O₃的制备：在水热法制备α-Fe₂O₃过程中，向FeCl₃前驱体溶液加入不同量的H₂PO₄^-。当H₂PO₄^-与Fe³⁺摩尔比分别为0.07:1、0.09:1和0.11:1时，所得产物分别标记为PF-1、PF-2和PF-3，未添加的纯α-Fe₂O₃记为Pure-F。

PF-2/BiOBr复合材料的制备：将不同量的PF-2样品加入BiOBr的前驱体溶液中，通过简单水热法构建异质结复合材料。

H₂PO₄^-–α-Fe₂O₃样品的表征

图1展示了不同α-Fe₂O₃样品的扫描电镜（SEM）图像。Pure-F呈现近球形且表面光滑（图1a）；加入H₂PO₄^-后，PF-1显示出近片状形貌（图1b）；随着H₂PO₄^-量进一步增加，PF-2和PF-3样品呈现片状结构，部分颗粒出现中空现象（图1c-d）。所有H₂PO₄^-修饰样品（PF-1、PF-2、PF-3）均具有相对粗糙的表面。氮气吸附-脱附等温线结果表明...

结论

通过添加H₂PO₄^-离子成功制备了富含氧空位（OV）的H₂PO₄^-–α-Fe₂O₃（PF-2），并经由简易水热法构建了高活性的OV富集型PF-2/BiOBr异质结。相较于单一组分（PF-2、BiOBr），PF-2/BiOBr复合材料展现出显著增强的光催化性能。其中PF-2/BB-2激活PMS体系表现最优，30分钟内四环素（TC）降解率高达82.1%。异质结结构...