王辉教授课题组在《Applied Catalysis B Environmental》上发表研究成果

王辉教授课题组完成的研究论文“Construction of Z-type heterojunction BiVO4/Sm/α-Fe2O3 photoanode for selective degradation: Efficient removal of bisphenol A based on multifunctional Sm-doped modification”在环境领域一区Top期刊《Applied Catalysis B: Environmental》(IF=24.319)上发表,第一作者为环境学院硕士研究生陈怡然,北京林业大学为第一完成单位。

随着社会和工业的发展,大量具有强毒性且难生物降解的双酚类似物(BPs)不断被释放到水环境中,对生态环境和人体健康安全造成极大的危害。光电催化(PEC)技术因其耗能低,效率高,被认为是去除水中难降解有机物的一种可持续且高效的方法。镧系金属因具有适宜的能级结构和独特的上转换发光能力在光电催化中具有广阔的应用前景。因此本文针对BPs的完全降解,设计了一种多功能金属Sm掺杂的B-Sm-F光阳极,探索Sm在PEC体系中的作用,实现镧系金属Sm在水处理中的应用。改性B-Sm-F光阳极对BPA降解率在60 min内达到100%。研究发现,金属Sm掺杂改善了BiVO4的晶体结构,促进光生电子和空穴的分离,提高了光阳极界面电荷转移和传输速率。金属Sm通过自身的上转换发光特性,提高了光阳极对可见光的利用率。在氧化体系中,金属Sm的掺杂增加了光阳极表面氧空位的含量,同时将受光激发的能量传递给吸附在氧空位上的O2,促使其转化为1O2,选择性地亲电攻击BPs羟基碳的对位碳,从而定向高效降解BPs。

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该项工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金和北京林业大学杰出青年人才培养项目的支持。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.122775

作者:陈怡然  审稿:齐飞   |   编辑:王荣芳 审核:郭世怀