La-NiAl-LDH/二维赤铁矿复合材料可见光催化降解药物污染物的协同机制与性能研究

《Separation and Purification Technology》：Visible light responsive photocatalytic degradation of pharmaceuticals using La-NiAl-LDH/2D hematene composite: Synergistic effects and mechanistic insights

本文推荐一种通过共沉淀-水热法合成的La掺杂NiAl层状双氢氧化物（LDH）与球磨二维赤铁矿（BM-Hm）复合材料（La-LDH/BM-Hm），用于可见光驱动的高级氧化过程（AOPs）。该复合材料通过形成异质结界面（SF=7.1）显著提升电荷分离效率，带宽降至2.06?eV，120分钟内对利福平（RIF）降解率达89.17%。研究证实其具有低能耗、高稳定性及低毒性中间产物等优势，为水体药物污染治理提供新策略。

　　

Highlight

可见光响应型La-NiAl-LDH/二维赤铁矿复合材料在药物污染物降解中展现出卓越的协同效应，其独特的异质结结构使光生电子-空穴对分离效率大幅提升，为高效水处理技术提供新视角。

Experiments

实验部分详细列出了化学试剂、La-LDH合成方法及光催化反应体系构建（详见支持信息Text S1-S5和Table S1），涵盖材料表征与电化学分析的全流程方案。

Characterization

通过FESEM和TEM观察发现，球磨剥离的赤铁矿（BM-Hm）呈现片层间隙结构（图1a,b），而LDH与La-LDH则形成规整的纳米片层堆积（图1c-f）。这种紧密复合结构为电荷传输提供了理想通道。

Conclusions

研究表明，La-LDH/BM-Hm复合材料成功通过异质结工程实现能带调控（2.06?eV），其高效降解RIF的能力（89.17%）与循环稳定性（4次循环后微量元素溶出）证实了该材料在实际水体修复中的应用潜力。