设计了通过可见光照射降解的掺银氧化银/氧化铜修饰的MXene纳米复合材料，并评估了其抗菌效果

《Journal of the Indian Chemical Society》：Designed preparation of silver doped silver oxide/cupric oxide decorated MXene nanocomposites for degradation via visible light irradiation, and antibacterial efficiency

本研究通过化学法成功制备Ag掺杂Ag?O/Cu?O/MXene纳米复合材料，并利用XRD、FTIR、UV–vis等手段表征其结构及光学性质。实验表明该材料在可见光下对ATZ表现出高效降解能力（99.81%于25分钟内），且抗菌活性显著，其机理主要依赖于羟基和超氧自由基的协同作用。

　　

艾哈迈德·阿尔杜莱米（Ahmed Aldulaimi）| 赵英军（Yingjun Zhao）| 拉莎·阿里·阿卜杜勒胡赛因（Rasha Ali Abdalhuseen）| 阿里·法齐·阿尔-侯赛尼（Ali Fawzi Al-Hussainy）| 纳斯尔·萨杜恩·阿卜德（Nasr Saadoun Abd）

伊拉克卡尔巴拉的阿尔-扎赫拉维大学（Al-Zahrawi University, Karbala, Iraq）

摘要

由于纳米材料具有优异的潜在性能，它们已被广泛使用。在本研究中，通过简单的方法制备了掺银的Ag₂O/Cu₂O/MXene纳米复合材料。采用了XRD、FESEM、FTIR和UV–vis吸收光谱等多种分析方法来鉴定这些纳米材料。FTIR分析显示了Ag-O和Cu-O的各种振动模式。通过UV–vis/kubelka-munk方法确定了光学带隙，结果表明掺银和添加MXene后带隙减小。XRD曲线分别显示了Ag₂O和Cu₂O晶体的立方结构。为了研究光催化反应，使用阿特拉津（Atrazine, ATZ）作为除草剂污染模型。光催化实验表明，在可见光照射下，Ag-Ag₂O/Cu₂O/MXene复合材料对ATZ的降解效率最高（99.81%）。清除测试表明，羟基自由基和超氧阴离子自由基在Ag-Ag₂O/Cu₂O/MXene纳米复合材料降解ATZ过程中起着重要作用。

引言

尽管阿特拉津被广泛用于杂草控制，但其在环境中的存在仍是一个重要问题。由于阿特拉津难以通过物理化学方法降解，因此成为一种有害的污染物。长期使用这些物质会对人类健康造成危害。为了解决这一问题，人们采用多种技术对饮用水进行了处理。目前有多种水处理方法可以去除水中的污染物，包括化学处理、分离膜、生物工艺和光化学氧化技术。然而，这些方法存在能耗高、污染加重和工艺复杂等缺点。近年来，光化学方法因其高潜力而被用于去除污染物。光催化是一种有效的污染解毒和净化技术。目前，人们正在研究含有金属氧化物二元组合的新纳米复合材料。在光催化过程中，常用的光催化剂是金属氧化物纳米颗粒。光催化剂在光照下激发生成氧化剂，从而减少污染。辐射后，电子从价带激发到导带，产生电子-空穴对，这些电子-空穴对可以与水和污染物反应，生成羟基自由基和超氧阴离子自由基，从而降解目标污染物。Cu₂O是一种p型半导体，具有优异的光吸收性能、经济性和无毒性。虽然Cu₂O本身已作为光催化剂使用，但通过与其他金属氧化物结合、离子掺杂或将其负载在碳基底上，可以进一步提高其催化效果。带隙较窄的Ag₂O可以与Cu₂O形成异质结结构。通过掺银可以增强复合材料的催化活性。最近的研究表明，异质结结构在光降解污染物方面具有应用前景，因为它们的合成成本相对较低且易于获得。二维（2D）材料如MXenes（Ti₃C₂T_x）因其独特性能而受到关注，可用于光催化水分解等应用。

原材料

所有化学材料均从Sigma-Aldrich公司购买，无需进一步纯化。

表征设备

样品的X射线衍射（XRD）图谱使用PANalytical X’pert PRO X射线衍射仪进行测定。场发射扫描电子显微镜（FESEM）图像由Mira3 TESCAN仪器获取。傅里叶变换红外（FT-IR）光谱由Nicolet光谱仪分析。紫外-可见光谱由Agilent光谱仪测量。光致发光（PL）特性也进行了相应测试。

鉴定研究

通过X射线衍射（XRD）研究了制备材料的晶体相。CO、AO/CO、A-AO/CO和A-AO/CO/MX纳米复合材料的XRD结果如图1A所示。Cu₂O的晶体面为（111）、（200）、（220）、（311）和（222）；Ag₂O的晶体面为（110）、（111）、（200）、（211）和（220）。XRD峰表明Cu₂O属于立方相（JCPDS # 96–434-3162）[32]，Ag₂O属于立方相（JCPDS # 41-1104）[33]。此外，XRD结果还显示了...

结论

通过化学方法制备了Ag₂O/Cu₂O纳米复合材料，并研究了银掺杂和碳基底对MXene的影响。对制备材料进行了多种鉴定分析。XRD和FTIR分析证实银掺杂和碳基底改变了Ag₂O/Cu₂O的晶体相。与Ag₂O/Cu₂O相比，Ag-Ag₂O/Cu₂O/MXene的光催化性能有所提高，其带隙值为2.96 eV，比其他组合物更窄。

作者贡献声明

赵英军（Yingjun Zhao）： 负责资源获取、项目管理、方法设计、研究实施、资金申请、数据分析、概念构思

未引用参考文献

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利益冲突声明

作者声明：他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。