FeAl-LDHs@MXene手风琴纳米结构表面重构及其太阳能驱动光催化应用：实现难降解抗生素污染物的稳定矿化

本综述系统探讨了FeAl-LDHs@MXene复合材料的表面重构策略及其在太阳能驱动光催化降解难降解抗生素污染物（如SMX）中的应用。通过材料工程与表征手段（如XPS、电化学分析）揭示了其协同机制（包括ROS生成与载流子分离），为MXene基光催化系统设计及环境修复技术提供了理论与实践指导。

　　

Chemical drugs

化学试剂

氟化亚铁四水合物（FeCl₂·4H₂O，分析纯，99%）；六水合氯化铝（AlCl₃·6H₂O，分析纯，97%）；氢氧化钠（NaOH，分析纯，96%）；铝钛碳化物（Ti₃AlC₂）；氢氟酸（HF）；乙醇（C₂H₅OH，分析纯，95%）；异丙醇（IPA，分析纯，99%）；对苯醌（P-BQ，化学纯，98%）；EDTA-二钠（分析纯，99%）；2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇（TEMP）和5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（DMPO）。以上试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。

Preparation of FeAl-LDHs by co-precipitation method

通过共沉淀法制备FeAl-LDHs

本研究采用共沉淀法合成FeAl-LDHs材料。

Characterization of composites

复合材料表征

为探究所制备样品的内部结构，我们通过扫描电子显微镜（SEM）图像分析了其微观形貌（图1）。图1a展示了FeAl-LDHs的颗粒状结构，而图1b呈现了MXene典型的手风琴状层状结构。图1c-e展示了不同比例复合材料的形貌特征（FeAl-LDHs@MXene(1:2)、FeAl-LDHs@MXene(1:4)和FeAl-LDHs@MXene(1:3)）。FeAl-LDHs@MXene复合材料的形态结合了颗粒结构与手风琴层状特征，形成了独特的异质结界面。

Conclusions

结论

本研究证明了FeAl-LDHs@MXene复合材料在可见光驱动下对磺胺甲恶唑（SMX）的高效降解能力，并深入揭示了其催化路径与反应位点机制。通过系统研究降解过程，发现了SMX分子经历的连续断裂与氧化反应路径。结合密度泛函理论（DFT）计算，精准定位了SMX分子上的亲核/亲电位点，为理解反应机制提供了分子层面的理论支撑。