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石墨相氮化碳在光催化降解领域的研究进展

2021-12-25吴桧陈雪燕邹贵容熊梦元王奕琛

辽宁化工 2021年9期

吴桧,陈雪燕,邹贵容,熊梦元,王奕琛

(沈阳师范大学化学化工学院, 辽宁 沈阳 110034)

随着人口的大量增长,对工农业产品的需求量急剧上升,不可避免地造成环境中有机污染物排放量增加。有机污染物成分复杂,主要包括染料、抗生素等难降解的物质,且大部分都具有毒性,直接排放难免造成严重的水体污染,严重危害人类健康及加剧生物多样性锐减[1]。因此,人们提出了多种方法降解有机污染物,如微生物分解法、物理吸附法、化学氧化法和催化降解法等[2-7]。其中,光催化降解有机污染物具有环保且高效的特点,利用太阳光能量即可实现高效降解,被认为是目前解决环境污染最有效的途径之一。作为典型的非金属半导体光催化剂,石墨相氮化碳(g-C3N4)用于降解有机污染物就是成功的例子,其具有成本低、无毒、生物相容性好等特点,以及独特的光电子特性,其禁带宽度较窄(~2.7 eV),在可见光驱动下即可产生光生电子空穴对,并与有机污染物发生氧化还原作用,使其转变成二氧化碳和水及其他物质,在降解领域中有着广阔的应用前景[8-11]。本文将聚焦石墨相氮化碳的光催化降解应用,分别对光催化降解染料和光催化降解抗生素两个方面的研究进展进行介绍。

1 石墨相氮化碳在光催化降解染料中的性能研究

我国是染料生产大国,污染物主要来源于染料生产及染料中间体生产,产生的废水是主要的有害物质,难以被水处理厂处理干净,若不加以处理直接排放将对人类及乃至整个社会带来无法估量的损失。……

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