利用磁性FeP/Cu2O p-n异质结催化剂增强光芬顿降解盐酸四环素的研究及其环境应用

本研究创新性地构建了磁性FeP/Cu2O p-n异质结催化剂，通过协同光催化与芬顿反应（Photo-Fenton）实现了盐酸四环素（TCH）的高效降解（94.7%, 60 min），突破了传统催化剂pH适用范围窄、可见光利用效率低的限制，为抗生素废水处理提供了稳定、高效的技术方案。

　　

Characterization of the as-prepared samples

通过X射线衍射（XRD）对FeP、Cu₂O及代表性复合材料Fe₁Cu₁的晶体结构进行了分析。如图1a所示，Cu₂O在2θ = 29.6°、36.4°、42.3°和61.4°处的特征峰分别对应其（110）、（111）、（200）和（220）晶面，与标准卡片PDF#99-0041完美匹配。而FeP的特征峰位于2θ = 35.5°、56.1°和62.5°，分别归属于（-111）、（-102）和（-202）晶面，符合正交晶系结构（PDF#89-2747）。在Fe₁Cu₁复合物中，同时观察到FeP和Cu₂O的衍射峰，且无杂质峰出现，证实了异质结的成功构建。

Conclusion

本研究通过化学沉淀法成功合成了磁性II型FeP/Cu₂O异质结光芬顿催化剂，用于高效降解盐酸四环素（TCH）。Fe₁Cu₁复合材料表现出卓越的催化性能，在可见光照射下60分钟内实现了94.7%的TCH去除率，显著优于单一FeP或Cu₂O组分。其增强的降解效率归因于p-n异质结的协同效应：一方面促进了光生电荷分离，另一方面加速了Fe³⁺/Fe²⁺循环，从而持续激活H₂O₂产生大量·OH自由基。该催化剂在宽pH范围（2.2–11.2）和复杂水质环境中均保持高稳定性与适应性，为抗生素废水处理提供了创新性解决方案。