基于Ce/Cu-MOF的AgAu–C/N–CeO2@C/N–CuO纳米杂化材料在光催化H2O2生成及光芬顿抗生素降解中的应用

《Langmuir》：Ce/Cu-MOF-Derived AgAu–C/N–CeO2@C/N–CuO S-Scheme Nanohybrids for Photocatalytic H2O2 Production and Photo-Fenton Antibiotic Degradation

光催化双金属MOF材料AgAu负载C/N–CCO通过水热合成和光还原制备，实现高效H2O2生成（3289.3 μmol g?1 h?1）和药物降解（91% 1h），机理涉及氧空位调控载流子分离及表面等离子共振效应。

　　

药物废弃物导致的全球能源短缺和水污染问题日益严重，加速了多重耐药基因的传播，给环境、健康和经济带来了严重威胁。通过氧气还原反应（ORR）生成光催化H?O?，并同时降解药物污染物（氧氟沙星，OFL），为实现能源和环境可持续性提供了有希望的途径。然而，由于反应动力学缓慢以及载流子复合现象，提高光催化剂的稳定性和活性仍然面临挑战。在此研究中，我们采用水热法、煅烧法和光还原法制备了负载银金（AgAu）的双金属MOF（Ce/Cu-MOF）衍生的C/N–CeO?@C/N–CuO（C/N–CCO@AgAu）异质结构，显著提升了该纳米复合材料的催化活性。结果表明，C/N–CCO@AgAu催化剂具有3289.3 μmol g?1 h?1的H?O?生成速率和0.13%的太阳能到化学能的转化效率，分别比纯CeO?、C/N–CeO?和C/N–CCO催化剂高出2.7倍、2.2倍和1.3倍。此外，该催化剂在光照条件下对OFL的降解效率高达91%（仅需1小时）。研究发现，将等离子体金属纳米颗粒有效锚定在含有表面氧空位（Ovs）的C/N–CCO表面上，不仅通过局域表面等离子体共振（LSPR）光热效应提升了光催化性能，还通过捕获电子延长了激子对的寿命。通过反应中间体捕获实验和ESR分析，证实了C/N–CCO@AgAu中的S型电荷转移动态路径。这项工作为等离子体诱导的光热-光催化能量生成过程提供了新的见解。