基于生物质的全彩光盘（CDs@TiO?）的发射波长等相关界面电子结构：用于有机污染物的广谱光催化降解

《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》：Emission-wavelength-associated interfacial electronic structure of biomass-derived full-color CDs@TiO 2 for broad-spectrum photocatalytic degradation of organic pollutants

　　• 通过调节反应温度、掺杂剂和溶剂类型，使用同源生物质制备了具有可调发射光谱的全彩CD。随后，将制备好的BM-CDs分别与TiO2耦合，制备成BM-CDs@TiO2光催化剂复合体。由于碳点分别发射蓝光、绿光、黄光和红光，这些复合体分别被命名为Bl-CDs@TiO2、Gn-CDs@TiO2、Yl-CDs@TiO2和Rd-CDs@TiO2。四种BM-CDs@TiO2光催化剂复合体被用于降解多种代表性有机污染物，显示出其广泛的适用性。通过对BM-CDs和BM-CDs@TiO2的形态、结构、表面化学组成、光学性质和能带结构进行系统表征，本研究揭示了不同发射波长BM-CDs在微观结构和物理化学性质上的差异。以BM-CDs的发射波长差异作为光学描述符，系统研究了它们的发射特性、结构特征、电子性质和光催化性能之间的关系。使用四环素盐酸盐（TC）作为模型污染物，进一步探讨了表面化学、碳结构和电子结构的差异如何影响BM-CDs@TiO2复合体的光催化行为。液相色谱-质谱（LC-MS）用于分析降解中间体，而密度泛函理论（DFT）计算用于预测被活性物种攻击的污染物分子的可能反应位点。基于这些结果，提出了合理的降解途径。同时，利用ECOSAR进行生态毒性评估，以评估降解过程中形成的中间体的毒性。小麦种植实验以及叶绿素的提取和分析进一步从生物响应的角度验证了降解系统的生态安全性。总体而言，对BM-CDs的光学、结构、表面化学和电子性质的系统比较为理解它们与TiO2的界面相互作用及其相应的光催化行为提供了依据。

材料
罗宾尼亚花采集自位于中国鞍山的辽宁科技大学校园。将花朵清洗、干燥、研磨后，通过200目筛子筛选，作为原材料使用。二氧化钛（TiO2，25 nm）由上海Macklin生化有限公司提供。使用的其他试剂包括o-苯二胺、m-苯二胺、四环素盐酸盐、乙醇、甲醇、异丙醇（IPA）和p-苯醌（p-BQ）以及乙二胺四乙酸二钠。

BM-CDs的形态和结构分析
四种具有不同发射波长的BM-CDs的形态通过透射电子显微镜（TEM）进行了表征。如图1(a–h)所示，所有样品均表现出清晰的准球形形态，显示出极窄的大小分布和优异的单分散性。统计粒径分析显示，Rd-CDs、Yl-CDs、Gn-CDs和Bl-CDs的平均直径分别为1.69±0.01 nm、1.31±0.02 nm、1.42±0.02 nm。