异质界面富集的CeO2-MoO2-Mo2C-C纳米管：通过原位碳化优化组成与电子结构实现高效降解有机污染物

本研究通过化学共沉淀法合成MoO2/Mo2C-CeO2（MMC-CeO2）纳米复合材料（NCs），其独特的碳基质（MMC）负载CeO2纳米花结构显著提升了可见光下四环素（TC）的光催化降解效率（91%，180分钟）。材料通过SEM/HR-TEM、XRD、BET等技术表征，证实了异质结形成与介孔特性，XPS揭示了Ce3+/Ce4+氧化态协同作用。毒性评估与4次循环89.6%的稳定性凸显其废水处理应用潜力。

　　

Highlight
本研究创新性地构建了CeO₂纳米花（NF）修饰的MoO₂/Mo₂C-碳纳米管（NT）多组分催化体系，通过可见光驱动高效降解四环素（TC）。材料合成采用化学共沉淀-煅烧法，SEM和HR-TEM清晰展示了纳米管结构与CeO₂纳米花的成功负载。XRD证实了MoO₂立方相与CeO₂的完美整合，BET分析则揭示了其介孔特性（H1型滞后环与IV型等温线）。

关键性能突破
光致发光光谱与奈奎斯特图表明，相较于纯CeO₂和MMC，该复合材料显著降低了载流子复合率并提升电荷分离效率。紫外-可见吸收光谱中氧到Mo⁶⁺的配体-金属电荷转移（LMCT）峰证实了电子迁移路径。XPS分析进一步解析了元素化学态，峰位移现象为异质结形成提供了直接证据。

降解效能与机制
优化后的MMC-CeO₂-10样品表现卓越，180分钟内实现91%的TC降解率（动力学系数R2=0.9519 min?1）。研究系统考察了干扰离子与自由基的作用，并通过GC-MS/MS鉴定了降解中间体，结合ECOSAR工具评估了其毒性。四次循环后仍保持89.6%的活性，彰显材料抗光腐蚀性与稳定性。

Conclusion
该工作通过精准调控CeO₂负载量（10wt%）构建了高效稳定的光催化剂。Ce³⁺/Ce⁴⁺双氧化态的协同作用、介孔结构的高吸附能力与异质结的电荷分离优势，共同推动了TC的快速矿化。研究成果为废水处理提供了兼具理论价值与应用前景的新型纳米催化方案。