一种高效的Fe3O4/BiOI1/3Cl2/3异质结构催化剂，可在可见光下催化四环素的降解

通过共沉淀法制备Fe3O4/BiOI1/3Cl2/3异质结构催化剂，其在可见光下高效降解四环素（TC），60分钟降解率达91.3%，优于参考材料，最佳活性在中性条件（pH=7），归因于可见光吸收和电子-空穴分离效率提升，主要活性氧物种为h+（85.3%）和O2•?（14.0%），并探讨了降解途径及产物毒性。

　　

摘要

通过一种简便的共沉淀方法制备了一种新型异质结构光催化剂，该催化剂由Fe₃O₄/BiOI_1/3Cl_2/3微球组成，并通过XRD、SEM、XPS、BET、DRS和ζ电位分析对其进行了全面表征。研究了Fe₃O₄/BiOI_1/3Cl_2/3异质结构在可见光（λ > 420 nm）照射下对四环素（TC）的降解性能，60分钟后其降解效率达到了91.3%，这一性能明显优于Fe₃O₄/BiOCl参考材料。此外，Fe₃O₄/BiOI_1/3Cl_2/3在中性条件（pH = 7）下表现出最佳活性。Fe₃O₄/BiOI_1/3Cl_2/3优异的光催化效率可能归因于其在可见光谱范围内的强吸收能力以及较低的电子-空穴对复合速率。进一步研究发现，两种主要的氧化反应物种分别为h⁺和O₂^•?，它们分别对TC降解贡献了约85.3%和14.0%。使用液相色谱-质谱法分析了降解产物，并提出了TC可能的降解途径，同时评估了这些产物的毒性。

图形摘要

采用简便方法制备了一种具有磁性的Fe₃O₄/BiOI_1/3Cl_2/3纳米复合材料。碘元素增强了其可见光光催化活性，而Fe₃O₄提高了电子-空穴分离效率，从而在可见光照射下有效降解了污染物四环素（TC）。h⁺和O₂^•?是TC降解的主要作用机制。同时，还提出了TC的降解途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。