Ag/Ag2O/g-C3N4/BiVO4复合光催化体系降解盐酸四环素机理研究

许 洋, 蒲生彦*, 季雯雯, 杨 曾

1.成都理工大学， 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室， 四川 成都 610059 2.成都理工大学生态环境学院， 国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室， 四川 成都 610059

四环素类抗生素是目前使用最广泛、用量最大的抗生素种类之一[1]，其中盐酸四环素(TC-HCl)是一种广泛应用的光谱抗生素，主要用于医疗及畜牧行业，但由于人类和动物的吸收率低[2]，大量TC-HCl未被吸收利用，直接以原液形式随排泄物进入环境中，导致微生物耐药性不断增强[3-5]. 自然生态系统中的生物降解难以将TC-HCl有效去除[6-8]，因此高效处理水环境中的TC-HCl已成为当前研究热点.

目前降解TC-HCl的主要方法包括生物处理法[9]、Fenton试剂法[10]、电化学氧化法[11]、光催化法[12]和吸附法[13]，其中，光催化法具有氧化能力强、降解效率高、能耗少且无二次污染等优点，是抗生素处理的理想方法[14-16]. 但常规的光催化剂带隙宽、光能利用率低、去除效果差，因此开发一种高效稳定降解TC-HCl的光催化剂具有一定的研究意义[17-19]. 钒酸铋(BiVO4)作为一种环境友好型光催化剂，具有低带隙能、光利用率高、无毒、耐腐蚀等优点. BiVO4的吸收率可达标准AM 1.5太阳光谱的11%，最大光电流密度为7.6 mA/cm2[20]，具有出色的光催化活性，是降解TC-HCl的理想材料[21-22]. 但BiVO4的光电荷载流子转移慢、光生电子-空穴对复合速率快等问题，限制了其光催化性能，难以被实际推广应用[23].

为克服上述问题，该研究以TC-HCl为目标降解物，用银基材料(Ag/Ag2O)和石墨相氮化碳(g-C3N4)对BiVO4进行改性，成功制备了Ag纳米粒子修饰的Ag/Ag2O/g-C3N4/BiVO4四元复合材料；……