ZIF-8/g-C3N4复合材料在四环素类抗生素废水处理中的可见光催化应用

李翠林; 李世强; 何琛; 王涛; 赵晓华

doi:10.14100/j.cnki.1008-9659.20250929.001

新疆师范大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (01) : 65 -73. DOI: 10.14100/j.cnki.1008-9659.20250929.001

ZIF-8/g-C₃N₄复合材料在四环素类抗生素废水处理中的可见光催化应用

李翠林, 李世强, 何琛, 王涛, 赵晓华

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摘要

本研究采用原位沉积法，制备了ZIF-8/g-C₃N₄复合光催化剂。利用FT-IR、XRD及SEM表征手段证实，规整的ZIF-8十二面体被g-C₃N₄纳米片均匀包裹，TG分析显示复合材料具有较好的热稳定性。BET测试结果表明，ZIF-8的存在显著提升复合材料的比表面积，有利于四环素的吸附。紫外可见漫反射光谱表明，复合材料的可见光吸收边发生明显的红移，瞬态光电流密度和电化学阻抗测试结果证实其载流子分离效率显著优化。在可见光驱动四环素降解实验中，ZIF-8/g-C₃N₄于120 min内实现87.93%的降解效率，分别是单一ZIF-8和g-C₃N₄的2.35和1.34倍，经5次循环后活性仅衰减4.23%，展现出优异的稳定性。机理研究表明，体系内主要活性物种为·OH^-,ZIF-8与g-C₃N₄间构建的II型异质结通过能带匹配促进光生电子定向迁移，并抑制载流子复合。二者的结合，不仅增大了材料的比表面积，而且拓宽了可见光响应范围，从而明显提升了光催化性能。