基于Bi2WO6的仿花复合材料的制备与表征：用于增强阿莫西林在可见光下的光降解效果——降解途径的研究

本研究采用简单的一步水热法制备Bi?WO?复合材料，其在可见光（50W LED-COB）下表现出高效降解氨苄西林（AMX）的能力。通过SEM/EDS、TEM、XRD等表征技术证实了材料的结构和形貌。实验表明，pH 3、20 mg/L AMX浓度、0.2 g/L催化剂用量及25°C条件下降解效率达92.5%，且随温度升高至40-50°C效率超过98%。EPR检测证实羟基自由基（•OH）和超氧自由基（•O??）是主要降解因素。经五次循环使用后，材料仍保持78%的高效降解率，且未进行洗涤或热处理。LC-MS/MS分析揭示了AMX的降解机制及产物。

　　

摘要

本研究探讨了一种基于Bi₂WO₆（BWO）的复合材料的特性和性能，该复合材料采用简单方法制备，用于在50瓦LED-COB可见光下降解阿莫西林（AMX）。采用SEM/EDS、TEM、XRD、FTIR、BET、TGA、XPS和EPR等多种技术对BWO复合材料进行了表征。研究了光催化剂用量、初始pH值和AMX浓度对AMX催化分解的影响。根据EPR信号分析，^•OH和^•O₂^?是降解AMX的有效因素。实验结果表明，AMX的降解效果受pH值影响，在pH值为3、AMX浓度为20 mg/L、催化剂用量为0.2 g/L、温度为25°C的条件下，降解效率最高，达到92.5%。研究还发现AMX的光催化分解过程遵循Langmuir–Hinshelwood方程。此外，AMX的光降解效率随温度升高而提高，在40°C和50°C时超过98%。在pH值为3的条件下，BWO复合材料用于AMX降解的重复使用次数越多（从第一次循环的98.00%下降到第五次循环的78.00%），且无需洗涤或热处理。通过LC–MS/MS分析研究了AMX的降解机制及潜在降解产物。本研究提出了一种一步水热法制备Bi₂WO₆/Bi₂O₃异质结的方法，为开发用于去除水中抗生素和有机污染物的可持续、环保型光催化材料带来了重要进展。

总结

• 缺氧条件下制备的Bi₂WO₆在可见光下表现出良好的光催化活性
• 利用EPR光谱技术测量了阿莫西林降解过程中的自由基
• 阿莫西林在可见光照射下的去除效率达到98.76%
• 制备的Bi₂WO₆可重复使用最多五次，同时保持高稳定性

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。