离子液体调控的茶生物质碳量子点修饰PbBiO2Cl纳米片：加速电荷转移与增强光催化性能

针对水体抗生素污染治理难题，扬州大学团队通过离子液体辅助溶剂热法构建了茶生物质碳量子点（T-BCDs）修饰的PbBiO2Cl纳米复合材料。研究发现T-BCDs作为电子受体可显著提升载流子分离效率，使3 mL T-BCDs/PbBiO2Cl在可见-近红外光下对环丙沙星（CIP）降解率提升2.1倍，自由基捕获实验证实•O2?、•OH和h+为关键活性物种，为开发高效铋基光催化剂提供了新策略。

　　

随着全球水资源污染问题日益严峻，传统水处理技术因效率低、成本高、易产生二次污染等缺陷难以满足需求。光催化技术因其绿色可持续特性成为研究热点，但铋基材料（如BiOCl）存在带隙宽（3.1 eV）、载流子复合率高等瓶颈。针对这一挑战，扬州大学的研究团队创新性地将茶渣衍生的生物质碳量子点（T-BCDs）与铅铋氧氯（PbBiO₂Cl）复合，通过离子液体[C₁₆mim]Cl辅助溶剂热法构建了新型0D/2D异质结光催化剂，相关成果发表在《Journal of Water Process Engineering》。

研究采用溶剂热法制备T-BCDs，通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等技术表征材料结构，利用电化学阻抗谱（EIS）和瞬态光电流响应分析电荷转移性能，结合自由基捕获实验和电子顺磁共振（ESR）阐明反应机制。

Characteristics of photocatalysts
XRD证实成功合成纯相PbBiO₂Cl（JCPDS 13-0352），TEM显示T-BCDs均匀锚定在纳米片表面。紫外可见漫反射光谱显示复合材料吸收边红移，带隙从2.53 eV降至2.21 eV，拓展了可见光响应范围。

Photocatalytic performance
在模拟太阳光下，3 mL T-BCDs/PbBiO₂Cl对CIP的降解率较纯相提升2.1倍，表观速率常数k值达0.043 min^?1。循环实验表明材料5次使用后活性保持92%，XPS证实其化学稳定性。

Charge separation mechanism
Mott-Schottky测试显示T-BCDs/PbBiO₂Cl的平带电位负移0.15 V，EIS谱半圆半径缩小，证实界面电荷转移阻力降低。PL光谱强度减弱63%，说明T-BCDs作为电子陷阱有效抑制了e^?-h⁺复合。

Conclusions
该研究开创性地将废弃茶渣转化为功能化碳量子点，通过离子液体调控实现了PbBiO₂Cl纳米片的精准修饰。实验证实T-BCDs通过形成电子转移通道（•O₂^?产率提升2.8倍）和表面缺陷工程协同增强光催化活性，为设计低成本、高效率的生物质-半导体复合光催化剂提供了范式。这项工作不仅拓展了农业废弃物高值化利用途径，更为解决水体新兴污染物治理提供了技术储备。