光催化染料降解机理研究中活性物种捕获技术的批判性审视与验证

本文系统评估了光催化研究中广泛使用的活性物种捕获技术（如BQ、EDTA-2Na等淬灭剂）的可靠性，通过对比P25和C3N4催化剂对MO/MB/RhB/AO7染料的降解实验，结合XRD、SEM、ESR等多维度表征，揭示了淬灭剂与染料/催化剂间的复杂副反应，为光催化机理研究提供了方法论层面的重要修正。

　　

亮点

本研究首次系统揭示了活性物种捕获实验中淬灭剂（如苯醌BQ）与染料/光催化剂间的三重干扰机制：暗反应直接消耗染料、光诱导副反应改变体系吸光度、淬灭剂蚀刻催化剂表面结构（通过XPS/BET证实）。

材料与方法

实验选用尿素热解法制备C₃N₄，与商用P25对比。淬灭剂包含BQ、抗坏血酸(VC)等6类，染料涵盖甲基橙(MO)/亚甲基蓝(MB)等4种。通过暗反应对照实验发现：BQ使MO溶液背景吸光度飙升300%，VC导致MB特征峰红移36nm——这些"假阳性"结果直接干扰传统捕获实验的结论可靠性。

结论

活性物种捕获并非简单的"淬灭剂-活性物种"二元作用，而是涉及光催化剂-污染物-淬灭剂-光照的四元复杂体系。例如BQ会优先与C₃N₄表面氨基结合（FTIR证实），改变其导带位置进而影响·O₂^?生成效率。该发现为光催化机理研究建立了更严谨的实验范式。