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锰掺杂BiOBr光催化降解头孢唑林研究

Photocatalytic Degradation of Cefazolin in Aqueous Solution by Mn-doped BiOBr

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为进一步提高BiOBr对头孢菌素类抗生素的光催化降解能力,作者采用水热法合成了不同锰含量(5％、10％及30％)掺杂的BiOBr光催化剂(Mn/BiOBr).通过扫描电子显微镜、X射线衍射光谱及X射线光电子能谱等表征,发现掺杂锰离子后BiOBr仍为片状结构,但其尺寸有所减小,锰离子以正二价形式(Mn2+)存在于纳米BiOBr晶格中.以抗生素头孢唑林(cefazolin sodium,CFZ)为污染物对象,在可见光照射下(λ≥420 nm),探讨了Mn/BiOBr光催化降解CFZ的特性,其中锰掺杂量为5％时(标记为Mn/BiOBr-5)对BiOBr的光催化活性提升最大.Mn/BiOBr-5对CFZ氧化降解的表观速率常数(k=0.020 78min-1)比BiOBr(k=0.09 53min-1)高118％,在140 min内降解98％的CFZ,而相同条件下70％的CFZ被BiOBr降解.与未掺杂BiOBr相比,掺入Mn2+导致其比表面积增大及带隙能量降低,并使得光生电荷复合率降低,因而提升了BiOBr的光催化活性.此外,测定了反应体系氧化物种,结果表明羟基自由基及空穴为Mn/BiOBr降解CFZ反应过程中的主要活性物种.

王夏伟、陈莹莹、黎敬芝、施妍、黄应平、李瑞萍

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三峡大学生物与制药学院,湖北 宜昌 443002

三峡库区生态环境教育部工程研究中心(三峡大学),湖北 宜昌 443002

三峡大学水利与环境学院,湖北 宜昌 443002

Mn掺杂 BiOBr 头孢唑林钠 光催化降解 机理

2217611021972073221360032019BJH004D20015

2022

10.19672/j.cnki.1003-6504.0417.22.338

环境科学与技术
湖北省环境科学研究院

环境科学与技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.943
ISSN：1003-6504
年,卷(期)：2022.45(10)
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