新型双Z型光催化剂选择性去除水中磺胺甲恶唑

在2023年7月26日发表在《环境科学与生态技术》杂志上的一项新研究中，哈尔滨工业大学的研究人员开发了一种新型双Z型光催化剂，称为分子印迹TiO 2 @Fe 2 O 3 @gC 3 N 4 (MFTC) 复合材料，可选择性地从水中去除 SMX。

传统的光催化方法面临选择性的挑战，常常导致有机污染物和高浓度共存污染物的无差别降解。然而，MFTC 复合材料的设计目的是通过在其表面结合分子印迹位点来克服这一限制。这些专门的位点表现出识别和增强磺胺甲恶唑 (SMX) 吸附的独特能力，使得 MFTC 在存在磺胺嘧啶 (SDZ)、布洛芬 (IBU) 和双酚 A (BPA) 等其他污染物的情况下能够高效选择性地靶向 SMX )。在模拟废水条件下，MFTC 复合材料对 SMX 的选择性降解效率令人印象深刻，达到 96.8%，几乎是其他污染物竞争催化剂的两倍。分子印迹位点的“锁和钥匙”机制在选择性捕获SMX方面发挥了关键作用，从而产生了优越的性能。MFTC光催化系统降解SMX的过程涉及生成·OH和·O2 −自由基，通过新提出的双 Z 型机制促进 SMX 的去除。这种机制增强了载流子的转移和分离，从而显着提高了光催化活性。此外，MFTC 复合材料在多次循环中表现出卓越的稳定性和可回收性，使其成为水处理应用的一种有前途且实用的解决方案。MFTC复合材料的卓越性能和选择性为高效和选择性光催化剂的发展提供了令人兴奋的前景，有助于开发环保且经济高效的水净化和环境修复解决方案。

强调

制备了一种新型双Z型分子印迹(MI)光催化剂。

MI 位点表现出对磺胺甲恶唑 (SMX) 的优先识别。

在太阳光下实现了 SMX 的增强和选择性氧化。

基于DFT计算了能带结构和降解机制。

gC 3 N 4 在光催化系统中充当电子池。

这项开创性的研究不仅为选择性去除磺胺甲恶唑(SMX)提供了宝贵的见解，而且为进一步探索分子印迹纳米复合材料选择性去除其他药物残留和有机污染物打开了大门。

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