界面工程与氧空位协同策略促进Cd0.5Zn0.5S/BiOBr S型异质结高效光催化去除抗生素

马德运; 梁凤兰; 薛清泉; 刘艳萍; 庄春强; 李世杰

物理化学学报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (12) : 164 -174.

界面工程与氧空位协同策略促进Cd_0.5Zn_0.5S/BiOBr S型异质结高效光催化去除抗生素

马德运, 梁凤兰, 薛清泉, 刘艳萍, 庄春强, 李世杰

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摘要

构建S型异质结光催化剂已成为解决抗生素废水污染，实现其高效修复的重要策略。然而，半导体间界面接触紧密性不足与电荷转移过程难以精确调控等问题，仍然制约其实际应用。本研究通过可控溶剂热合成法构建了分级Cd_0.5Zn_0.5S/BiOBr S型异质结，其中BiOBr微球作为核芯，Cd_0.5Zn_0.5S纳米颗粒锚定在其表面形成共形外壳。这种结构确保了最大界面接触与定向电荷传输，对优化光催化效率至关重要。优化后的异质结展现出卓越的催化性能，其四环素（TC）降解速率常数分别是纯相BiOBr和Cd_0.5Zn_0.5S的3.3倍和1.6倍。这种增强源于S型机制固有的高效电荷分离与保留氧化还原能力的协同作用。此外，本研究阐明了TC降解过程与机制，为开发高性能缺陷型S型异质结用于抗生素废水净化提供了新视角。