水凝胶海绵负载TiO2/g-C3N4/PPy复合材料实现太阳能驱动界面蒸发与泰乐菌素同步光催化降解研究

《Journal of Environmental Management》：Solar-driven interfacial evaporation and simultaneously photocatalytic mitigation of tylosin by using a hydrogel sponge-supported semiconductor composite

本文创新性地构建了水凝胶海绵负载的TiO2/g-C3N4/PPy（TGP@MS）复合材料，通过太阳能驱动界面蒸发（SDE）与光催化过程的协同耦合，实现了低质水资源的高效净化与污染物同步降解，为偏远地区水资源可持续供给提供了绿色解决方案。

　　

材料

分析纯钛酸四异丙酯（TTIP）和六水合三氯化铁（FeCl₃·6H₂O）购自北京伊诺凯科技有限公司。分析纯海藻酸钠（SA）、草酸铵（AO）和泰乐菌素（≥93%）购自上海麦克林生化科技有限公司。分析纯硫酸（H₂SO₄）、三聚氰胺、吡咯（Py）、无水乙醇、异丙醇（IPA）、对苯醌（BQ）、糠醇（FFA）和高效液相色谱...

微观形貌与结构

具有丰富三维孔结构和大比表面积的三聚氰胺海绵（MS）作为光热功能复合材料的基体骨架（图1a-b，图S4），水凝胶海绵成功保留了多孔结构，确保了高效的水分传输。在TG（TiO₂/g-C₃N₄）表面观察到球状聚集体簇，其为聚吡咯（PPy）（图S3）。三聚氰胺泡沫表面由白色变为...

结论

通过煅烧和聚合成功合成了TiO₂/g-C₃N₄/PPy@MS（TGP@MS）复合材料，该材料表现出优异的亲水性、宽光谱吸收能力和卓越的催化活性。水凝胶海绵（MS）组分的多孔结构提供了丰富的孔道，实现了高效的水分传输。苯胺（Py）在TiO₂/g-C₃N₄上的聚合将光吸收范围扩展至300-1200纳米，同时保留了光催化活性。在此过程中...