近年來(lái),隨著(zhù)抗生素的大量生產(chǎn)和使用,其排放的廢水對環(huán)境造成的污染變得日益嚴重。光催化降解作為一種新興抗生素去除技術(shù),近些年來(lái)備受研究人員的關(guān)注。
為解決傳統光催化劑TiO2僅能利用太陽(yáng)光中紫外光(約占可見(jiàn)光的5%)部分等問(wèn)題,近期,北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院林海教授課題組在去除抗生素用新型光催化劑研究方面取得新進(jìn)展。
林海教授課題組利用親水性改性沸石作為載體,通過(guò)超聲協(xié)同水熱法合成可重復利用的新型CoS2/MoS2@Zeolit(CoS2/MoS2@Z)可見(jiàn)光催化材料,并探究了新型催化劑對抗生素的去除效率和降解機理。

新型CoS2/MoS2@Z催化劑制備路徑
研究表明:CoS2/MoS2@Z是一種沸石載體表面及孔隙結構中負載有繡球狀MoS2夾雜針狀CoS2插層、高比表面積和介孔結構的復合材料,其中Co和Mo的摩爾比是光催化性能控制的關(guān)鍵因素。在30分鐘暗吸附、2小時(shí)光照條件下,該光催化劑對四環(huán)素的去除率可達到96.71%。

復合光催化劑SEM-EDS圖譜
CoS2/MoS2@Z對四環(huán)素的去除機理包括:
?。?)沸石對四環(huán)素的吸附作用增加了催化劑與四環(huán)素的接觸機會(huì ),并阻止光生電子和空穴的復合;
?。?)Co出色的電子轉移能力提升了MoS2對可見(jiàn)光吸收性能;
?。?)CoS2更窄的帶隙有利于光生電子和光生空穴的產(chǎn)生,生成的電子和空穴轉移至MoS2的導帶和價(jià)帶,進(jìn)而產(chǎn)生活性氧自由基。

光催化降解機理
該論文以“Novel CoS2/MoS2@Zeolite with excellent adsorption and photocatalytic performance for tetracycline removal in simulated wastewater”在線(xiàn)發(fā)表于國際環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域重要期刊Journal of Cleaner Production (5-Year IF = 7.051)。論文第一作者為博士生劉俊飛,通訊作者為林海教授。該研究工作由北京科技大學(xué)董穎博副教授,賀銀海講師和Ehma Rose博士共同完成,并得到十三五國家重大水專(zhuān)項(2017ZX07101004)的支持。
來(lái)源:農環(huán)視界
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