Insight into Fe-O-Bi electron migration channel in MIL-53(Fe)/Bi4O5I2 Z-scheme heterojunction for efficient photocatalytic decontamination

光催化 异质结 材料科学 光降解 电子转移 培氟沙星 光化学 光电流 降级(电信) 化学工程 光电子学 化学 有机化学 氧氟沙星 催化作用 环丙沙星 电子工程 生物化学 工程类 抗生素
作者
Yanyu Song,Xianbo Sun,Long D. Nghiem,Jun Duan,Wen Liu,Yongdi Liu,Zhengqing Cai
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:667: 321-337 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.04.096
摘要

Building a heterojunction is a fascinating option to guarantee sufficient carrier separation and transfer efficiency, but the mechanism of charge migration at the heterojunction interface has not been thoroughly studied. Herein, MIL-53(Fe)/Bi4O5I2 photocatalyst with a Z-scheme heterojunction structure is constructed, which achieves efficient photocatalytic decontamination under solar light. Driven by the newly-built internal electric field (IEF), the formation of Fe-O-Bi electron migration channel allows for rapid separation and transfer of charge carriers at the heterojunction interface, confirmed by the material characterization and density functional theory (DFT) calculation. The narrower band gap and improved visible light response also contribute to the enhanced photocatalytic activity of composite materials. With levofloxacin as the target pollutant, the optimal MIL-53(Fe)/Bi4O5I2 achieves complete removal of pollutant within 150 min, the photocatalysis rate of which is ca. 4.4 and 26.0 times that of pure Bi4O5I2 and MIL-53(Fe), respectively. Simultaneously, the optimal composite material exhibits satisfactory photodegradation of seven fluoroquinolones, and the photocatalysis rates are as follows: lomefloxacin > ciprofloxacin > enrofloxacin > norfloxacin > pefloxacin > levofloxacin > marbofloxacin. DFT calculations reveal a positive relationship between degradation rate and Fukui index (ƒ0) of main carbon atoms in seven fluoroquinolones. This study sheds light on the existence of electron migration channels at Z-scheme heterojunction interface to ensure sufficient photoinduced carrier transfer, and reveals the influence of pollutant structure on photolysis rate.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
凡仔发布了新的文献求助10
刚刚
田小姐发布了新的文献求助10
1秒前
木乙完成签到 ,获得积分10
3秒前
爆米花应助忧伤的飞机采纳,获得10
4秒前
4秒前
qqa发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
善学以致用应助cc采纳,获得10
5秒前
5秒前
顺利墨镜完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
jyp111应助轩辕沛柔采纳,获得10
7秒前
共享精神应助lqy采纳,获得10
8秒前
脑洞疼应助谨慎忆安采纳,获得10
9秒前
100发布了新的文献求助10
9秒前
xiaonan完成签到,获得积分10
10秒前
丘比特应助边晓梅采纳,获得10
10秒前
干就完了发布了新的文献求助10
10秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
11秒前
望TIAN完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
lynn完成签到 ,获得积分10
16秒前
明晨完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
icenman完成签到,获得积分10
18秒前
桐桐应助自由的石头采纳,获得10
19秒前
Ava应助小黄采纳,获得10
19秒前
lqy完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
科研通AI5应助干就完了采纳,获得10
21秒前
宝玉发布了新的文献求助10
21秒前
西西完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
lqy发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3787074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3332678
关于积分的说明 10257159
捐赠科研通 3048081
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1672968
邀请新用户注册赠送积分活动 801549
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760271