异结构多功能g-C?N?/BiOBr/Zn?Ni?.?Fe?O?光催化剂在集成废水处理和可再生能源发电中的应用

《Separation and Purification Technology》：Heterostructured multifunctional g-C 3N 4/BiOBr/Zn 0.4Ni 0.6Fe 2O 4 photocatalyst for integrated wastewater treatment and renewable energy generation

光催化材料合成与性能研究。采用水热法制备了g-C3N4/BiOBr/Zn0.4Ni0.6Fe2O4三元复合催化剂CBZN-3，其罗丹明B降解效率达99.8%，较单一催化剂提升显著。该材料在光电催化系统中表现出210.5mV开路电压、2.7mA/cm2短路电流密度等优异光电性能。

　　

齐峰|史浩功|埃希阿格·阿格博夫希门·埃利米安|索柳·奥拉德乔·加尼尤|孟凌军|徐龙军|穆罕默德·加马尔·埃尔-丁

中国重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆400044

章节摘录

g-C₃N₄/BiOBr/Zn_0.4Ni_0.6Fe₂O₄光催化剂的合成

本研究中使用的所有试剂均为分析级。g-C₃N₄的合成采用一步煅烧法[36]。g-C₃N₄、g-C₃N₄/BiOBr (CB)和Zn_0.4Ni_0.6Fe₂O₄/BiOBr (ZNB)的制备也采用了水热法，具体过程详见文本S1。水热法用于制备三元复合光催化剂CBZN。首先，将2.4249克Bi(NO₃)₃·5H₂O、0.0152克g-C₃N₄以及适量的ZN分散在40毫升水中

g-C₃N₄/BiOBr/Zn_0.4Ni_0.6Fe₂O₄的性能与稳定性分析

图2(a)展示了BiOBr、CB、ZNB以及不同ZN含量比的三元复合样品对RhB的光催化降解性能。在测试的样品中，CBZN-3表现出最出色的光催化活性，在30分钟内实现了99.8%的显著降解效率。将ZN引入复合结构显著提升了其降解性能，优于单独使用的CB和BiOBr。然而，进一步增加ZN含量

结论

通过水热法成功合成了一种新型三元光催化剂CBZN，优化后的CBZN-3样品表现出优异的活性，对RhB的降解效率达到99.8%，远高于BiOBr（69.9%）、CB（82.4%）和ZNB（95.3%）。当作为PFC中的光阳极时，CBZN-3还实现了最高的功率输出，开路电压为210.5 mV，短路电流密度为2.7 mA/cm²，最大功率密度为

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究工作。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：52174157）和重庆市自然科学基金项目（项目编号：CSTB2024NSCQ-MSX1263）的财政支持。