可见光响应的S掺杂g-C3N4/α-Fe2O3复合材料用于双降解双酚A和低密度聚乙烯（LDPE）

《New Journal of Chemistry》：Visible-light-responsive S-doped g-C3N4/α-Fe2O3 composite for dual degradation of bisphenol A and LDPE

硫掺杂g-C3N4/α-Fe2O3纳米复合材料通过水热法合成，构建高效Z型异质结用于双酚A和低密度聚乙烯光催化降解。实验表明硫掺杂显著增强可见光吸收，α-Fe2O3提供高氧化电位形成稳定电荷转移路径，活性氧物种（·O2?和·OH）主导降解过程，验证Z型异质结机制优于常规型II异质结。纳米复合材料10天内实现28% LDPE降解，60分钟内93%双酚A降解率，SEM显示表面孔洞结构，同时具备优异光稳定性和循环性。

　　

在这项研究中，通过水热法制备了一种掺硫的g-C₃N₄/α-Fe₂O₃（SCF）纳米复合材料，旨在构建一种高效的Z型异质结，用于光催化降解双酚A（BPA）和低密度聚乙烯（LDPE）。硫掺杂显著提高了g-C₃N₄对可见光的吸收能力，而α-Fe₂O₃则提供了较高的氧化电位，从而形成了稳定的界面电荷转移路径。自由基清除实验表明，超氧阴离子（O₂˙^?）和羟基自由基（˙OH）在催化过程中起主要作用，这进一步验证了Z型异质结机制相较于传统II型异质结的优势。SCF纳米复合材料表现出优异的光催化活性：在10天内使LDPE的质量损失达到了28%，羰基指数为1.43；扫描电子显微镜（SEM）图像也显示了材料表面因降解而产生的空洞结构。此外，BPA的降解效率在60分钟内就达到了93%，充分体现了该纳米复合材料的卓越催化性能。该催化剂还表现出良好的光稳定性和可回收性，为其在环境领域的长期应用奠定了基础。SCF光催化剂在降解持久性污染物方面展现了卓越的效果，并为Z型异质结的系统性设计提供了重要启示，为光催化降解技术的发展开辟了新途径。