Ag-BiOBr/WO3复合材料的制备及强化磺胺异噁唑去除性能

抗生素类药物因其抗菌效果好在人畜医疗等领域得到广泛应用,但其在环境中难以自然分解,光催化氧化技术在降解持久型有机物方面有着光明的应用前景.然而,常规的光催化材料光谱吸收范围不够宽、光生载流子复合率过高,严重制约了催化材料的应用推广.因此,亟待研发更有效安全的去除技术.本文利用光沉积法将Ag单质负载于BiOBr/WO3 p-n型异质结材料表面,构建出新型Ag-BiOBr/WO3材料,并将其用于光催化降解磺胺异噁唑.采用XRD、TEM、XPS、UV-vis DRS等技术对其进行表征表明,Ag的沉积拓展了材料的光响应范围,显著加快光生载流子的分离速度,从而提高了光催化性能.单质Ag含量为15wt％的材料为降解磺胺异噁唑效率最高的复合材料.当溶液中催化剂浓度为0.3 g/L,磺胺异噁唑浓度为5 mg/L,pH为7时,在60 min时光催化降解磺胺异噁唑的效率最高,可达98.1％,降解速率常数分别为BiOBr、WO3和BiOBr/WO3的28.79倍、36.37倍和7.59倍.经过5次循环实验后,15wt％Ag-BiOBr/WO3复合材料仍具备较高的光催化活性,表明材料可循环回收利用,具备良好的稳定性.淬灭实验和电子自旋共振(ESR)结果表明,?O2–为15wt％Ag-BiOBr/WO3体系中最活跃的自由基团,而1O2和h+发挥了次要作用.这为催化材料的制备和抗生素降解提供了理论基础.