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Hydrothermal synthesis of type II ZnIn2S4/BiPO4 heterojunction photocatalyst with dandelion-like microflower structure for enhanced photocatalytic degradation of tetracycline under simulated solar light
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2019-11-01 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.151976 Changyu Lu , Feng Guo , Qiaozhi Yan , Zhongjie Zhang , Duo Li , Liping Wang , Yahong Zhou
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2019-11-01 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.151976 Changyu Lu , Feng Guo , Qiaozhi Yan , Zhongjie Zhang , Duo Li , Liping Wang , Yahong Zhou
Abstract In this work, the type II ZnIn2S4/BiPO4 heterojunction solar -light driven photocatalysts were synthesized via a facile hydrothermal method, which possessed the unique dandelion-like microflower heterostructure. Among all the ZnIn2S4/BiPO4 with different mass ratios, 70 wt% ZnIn2S4/BiPO4 heterojunction displayed the highest photocatalytic activity, which can degrade 84% tetracycline (TC, 40 mg/L) in 90 min and the rate constant is 0.02017 min−1. It is about 1.89 and 3.14 times that of ZnIn2S4 and BiPO4, respectively. The enhanced photocatalytic activity mainly derives from the formed type II heterojunction between ZnIn2S4 and BiPO4, thereby effectively improving the separation efficiency of electron-hole pairs during the photocatalytic reaction. On the basis of the results of active species capturing and ESR experiments, •OH and •O2− were proven two predominant species in the photocatalytic system. This work is expected to provide a design opportunity to construct highly efficient BiPO4-based type II heterojunction photocatalysts for photocatalytic applications of degradation on organic pollutants in aqueous environment.
中文翻译:
水热合成具有蒲公英状微花结构的II型ZnIn2S4/BiPO4异质结光催化剂在模拟太阳光下增强光催化降解四环素
摘要 本工作通过简便的水热法合成了II型ZnIn2S4/BiPO4异质结太阳光驱动光催化剂,该催化剂具有独特的蒲公英状微花异质结构。在所有不同质量比的 ZnIn2S4/BiPO4 中,70 wt% ZnIn2S4/BiPO4 异质结表现出最高的光催化活性,可以在 90 分钟内降解 84% 的四环素(TC,40 mg/L),速率常数为 0.02017 min-1 . 它分别是 ZnIn2S4 和 BiPO4 的约 1.89 和 3.14 倍。增强的光催化活性主要来源于ZnIn2S4和BiPO4之间形成的II型异质结,从而有效提高了光催化反应过程中电子-空穴对的分离效率。在活性物种捕获和 ESR 实验结果的基础上,•OH 和 •O2- 被证明是光催化系统中的两种主要物质。这项工作有望为构建高效的基于 BiPO4 的 II 型异质结光催化剂提供设计机会,用于光催化降解水环境中的有机污染物。
更新日期:2019-11-01
中文翻译:
水热合成具有蒲公英状微花结构的II型ZnIn2S4/BiPO4异质结光催化剂在模拟太阳光下增强光催化降解四环素
摘要 本工作通过简便的水热法合成了II型ZnIn2S4/BiPO4异质结太阳光驱动光催化剂,该催化剂具有独特的蒲公英状微花异质结构。在所有不同质量比的 ZnIn2S4/BiPO4 中,70 wt% ZnIn2S4/BiPO4 异质结表现出最高的光催化活性,可以在 90 分钟内降解 84% 的四环素(TC,40 mg/L),速率常数为 0.02017 min-1 . 它分别是 ZnIn2S4 和 BiPO4 的约 1.89 和 3.14 倍。增强的光催化活性主要来源于ZnIn2S4和BiPO4之间形成的II型异质结,从而有效提高了光催化反应过程中电子-空穴对的分离效率。在活性物种捕获和 ESR 实验结果的基础上,•OH 和 •O2- 被证明是光催化系统中的两种主要物质。这项工作有望为构建高效的基于 BiPO4 的 II 型异质结光催化剂提供设计机会,用于光催化降解水环境中的有机污染物。