可见光驱动磁性可回收钒掺杂WO3/NiFe2O4异质结光催化降解水体残留抗生素的优化研究

本研究创新性地构建了Z型（Z-scheme）异质结NiFe2O4/V-WO3光催化剂，通过钒（V）掺杂提升可见光吸收，结合磁性NiFe2O4实现高效回收。该材料通过Z机制（Z-scheme）促进电荷分离，显著增强四环素（TC）降解效率，并证实羟基自由基（HO•）和超氧阴离子（O2•?）的关键作用，为抗生素污染治理提供可持续解决方案。

　　

Highlight
本研究成功制备了NiFe₂O₄/V-WO₃ Z型异质结光催化剂，通过X射线衍射（XRD）证实钒（V）掺杂提升了WO₃结晶度且保持相纯度。磁性分析显示其超顺磁性特性，可通过外磁场轻松回收。

结构特性分析（XRD）
图1显示合成材料的XRD图谱。纯WO₃的衍射峰与单斜相标准卡片（PDF#1528915）匹配。V-WO₃的三重峰强度增强并向高角度偏移，表明钒成功掺入WO₃晶格并改善其结构有序性。

结论
NiFe₂O₄/V-WO₃ Z型异质结展现出卓越的四环素（TC）降解性能：钒掺杂缩小了WO₃带隙，增强可见光吸收；Z机制（Z-scheme）通过界面电荷重组保留高活性空穴（h⁺）和电子（e^-），促进羟基自由基（HO^•）和超氧阴离子（O₂^•?）生成。该材料兼具稳定性和磁性回收优势，为实际废水处理提供新策略。