Ag4V2O7晶体表面工程：提升环丙沙星的光催化降解效果

光催化降解研究：Ag4V2O7催化剂不同温度合成对其表面形貌及降解活性影响分析。摘要显示30℃合成的催化剂因(100)晶面优势产生更多活性物种（•OH、O2?），降解率达52%且反应速率0.0140 min?1最高。

　　

摘要

本文结合理论与实验研究，详细预测并探讨了Ag₄V₂O₇的几何结构和电子特性，以揭示其表面对其光降解性能（即环丙沙星，CIP）的影响。我们发现了FE-SEM图像与计算预测的Ag₄V₂O₇样品形态之间的直接关联：在30°C时，样品呈现由(100)晶面主导的清晰六边形结构；在60°C时出现多种边缘平滑的结构；而在90°C时则形成表面更为粗糙的复杂聚集体。在CIP光降解过程中，30°C下合成的样品表现最为优异，其降解率达到52%，反应速率也最高（0.0140 min^?1）。这一结果归因于(100)晶面上活性物种的优先形成，这些活性物种加速了CIP的光降解过程，具体顺序为：价带中电子密度较低、空穴、h⁺、超氧阴离子（•O₂^?）、羟基自由基（•OH）。本研究结果为暴露表面的结构和电子特性在样品形态形成中的作用提供了新的见解，充分展示了晶体表面工程在提升光催化性能方面的潜力。