超薄硫掺杂石墨相氮化碳纳米片光催化降解双酚A
2021-12-21王燚凡佘少桦孙传智朱明山
王燚凡, 佘少桦, 孙传智, 朱明山, 陆 钢*
1.暨南大学环境学院, 广东 广州 511443 2.山东师范大学化学化工与材料科学学院, 山东 济南 250014
双酚A (BPA)是一种典型的内分泌干扰物(EDCs)[1]. 目前,以BPA为原料合成的聚合物材料(如聚碳酸酯和环氧树脂)每年生产超过2.7×105t,被广泛用于制造食品和饮品的容器[2-3]. 随着BPA聚合物材料生产量的增加,每年有超过100 t的BPA被释放到环境中. 生物和毒理学研究[4]已证实,BPA会对人体健康产生不利影响. BPA的含量和某些疾病(如癌症,糖尿病,肝、肾和脑功能失调,精子数量减少,女性过早性成熟,肥胖症以及免疫缺陷病等)发生概率呈正相关[5],这与BPA能损伤细胞DNA、影响DNA的甲基化过程[4]、影响蛋白及microRNA修饰过程[5-6]等机制有关. 因此,亟待找到有效降解BPA的方法.
光催化技术因其高效、经济及可利用光能的优点,一直在水处理技术领域备受关注[7-8]. 研究发现,常见的光催化材料可以分为金属材料(如TiO2、Ag@AgX、CdS、K2Ti6O13、铋酸盐)和非金属材料〔如石墨相氮化碳(CN)、磷酸盐等〕[9-12],其性能、稳定性及经济成本等各不相同[13]. 其中,CN因具有适中的能隙(约2.7 eV)、理想的电子结构、较高的化学稳定性和热稳定性、无毒且密度低以及易改性等优点,已成为水处理技术领域中最热门的光催化材料之一[14];同时,它也存在如比表面积小和电子-空穴复合率高等缺陷[15],限制了其大规模应用.
研究[16-17]表明,对CN进行改性可以获得更好的催化性能,其中包括形态修饰、形成空穴及元素掺杂等. 其中,元素掺杂(包括金属掺杂和非金属掺杂)可以改变CN的原子电子分布结构,从而提高CN的光催化效率;……
