太阳能驱动磁性Fe2O3/g-C3N4/ZnO@膨润土四元异质结光催化剂高效降解氯米帕明药物的研究

本文推荐一种新型四元异质结光催化剂Fe2O3/g-C3N4/ZnO@Bentonite，通过直接Z型（Z-scheme）电荷转移机制实现太阳能高效降解抗抑郁药氯米帕明（CMP）。研究结合RSM-CCD优化（98.02%降解率）、LC-MS解析路径，并证实催化剂15次循环稳定性，成本仅45.27美元/千克，为医药废水治理提供绿色解决方案。

　　

Highlight

本研究成功合成四元Fe₂O₃/g-C₃N₄/ZnO@膨润土纳米光催化剂，通过紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和X射线光电子能谱(XPS)证实其直接Z型异质结结构。Fe-C键和Zn-O-Fe连接等界面相互作用显著提升电子迁移率，氧空位增强表面活性。

XRD

X射线衍射(XRD)分析显示，α-Fe₂O₃在30.74°、35.95°等晶面呈现特征峰，g-C₃N₄的(002)峰表明层状结构，ZnO的纤锌矿相与膨润土的蒙脱石特征峰共同验证复合材料成功构建。

Conclusion

该四元催化剂在pH 6.0、30 mg/L CMP浓度下实现98.02%降解率，羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O₂^-)为主要活性物种。15次循环后性能无显著下降，经济成本优势突出，为实际废水处理提供新策略。