江南大学ACB：氧掺杂多孔g-C3N4纳米片上光催化-自芬顿体系对有机污染物的空前高效矿化性能

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第一作者：Fei Wang

通讯作者： 徐婧

通讯单位：江南大学

论文 DOI ： 10.1016/j.apcatb.2022.121438

图文摘要

最近， 江南大学 食品学院 徐婧 老师团队在 Applied Catalysis B: Environmental期刊上发表题为“ Unprecedentedly efficient mineralization performance of photocatalysis-self-Fenton system towards organic pollutants over oxygen-doped porous g-C 3 N 4  nanosheets ” 的研究文章。 在该研究中 ， 作 者 构建了一种光催化-自芬顿体系，以实现对有机污染物的前所未有的高效降解和矿化性能。 该系统基于具有高H ₂ O ₂ 产率和添加的Fe ³⁺ 的氧掺杂多孔g-C ₃ N ₄ 纳米片(OPCN)。 2,4-二氯苯酚的相应降解率分别是体g-C ₃ N ₄ 基光催化和Fenton体系的11.5倍和9.9倍，而矿化率分别是11.4倍和4.2倍。 优异的氧化能力归因于三个原因： （1）HCNS的多孔纳米片形态和氧掺杂加速了载流子的转移，并为H ₂ O ₂ 的合成提供了更多的反应位点； (2)Fe ³⁺ 被光生电子还原成Fe ²⁺ ，进一步抑制电荷复合，促进Fe ³⁺ /Fe ²⁺ 的循环转换； (3)通过非均相Fenton反应实现原位生成H ₂ O ₂ 的高效利用，产生丰富的•OH。 这项工作为开发基于g-C ₃ N ₄ 的光催化-自Fenton体系进行环境修复提供了新的策略。

图文导读

2. H2O2生产能力

Fig. 2. (a) The photocatalytic H 2 O 2  generation curves of BCN and OPCN. (b) The recycle test of H 2 O 2  generation of OPCN.

3、 基于OPCN的光催化-自Fenton体系的构建

Fig. 5. The comparison of (a) the 2,4-DCP degradation activity, (b) the degradation rate constant and (c) TOC removal rate between Fenton and photocatalysis-self-Fenton based on OPCN.

Fig. 7. (a) The comparison of the 2,4-DCP degradation rate constants of the photocatalysis-self-Fenton system based on OPCN under different control conditions. (b) ESR analysis of OPCN under dark and visible light for the detection •OH. (c) The concentration changes of •OH in photocatalysis, Fenton and photocatalysis-self-Fenton system.

Fig. 8. The schematic diagram of proposed mechanism for the photocatalysis-self-Fenton system based on OPCN.

文献信息：

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