DOI:10.1016/j.apsusc.2020.147430
在這項研究中,通過一種簡便的原位共沉淀法制備了Bi2O2CO3-Cu2O復合材料,然后采用靜電紡絲技術首次制備了一種新型光催化膜SF/Bi2O2CO3-Cu2O。通過XRD、XPS、SEM、TEM、FTIR和UV-vis等技術對所制備的材料進行了表征。Bi2O2CO3-Cu2O異質結構的形成有利于載體的分離和運輸,從而增強了可見光驅動的光催化性能。因此,SF/Bi2O2CO3-Cu2O對氯霉素的最高光降解效率在30分鐘內達到98.3%,遠高于SF/Bi2O2CO3。同時,由于靜電紡絲絲素所提供的自支撐結構,SF/Bi2O2CO3-Cu2O納米纖維可以很容易地與水分離。根據光降解機理和Q-TOF法對降解產物的分析,研究者提出了氯霉素可能的降解途徑。結果表明,經SF/Bi2O2CO3-Cu2O處理后,金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長分別被抑制了71.09%和80.63%。最后,通過CCK-8試劑盒證明了該膜的低細胞毒性。
圖1.(a)不同樣品的X射線衍射圖。(b)樣品BOC和BOC-3Cu2O的典型XPS全掃描光譜。BOC-3Cu2O的高分辨率XPS光譜:(c)Bi 4f,(d)C 1s,(e)O 1s和(f)Cu 2p。
圖2.BOC-3Cu2O的SEM,(b)TEM,(c)HR-TEM和(d-g)元素映射圖。
圖3.(a)純SF和(b)通過靜電紡絲工藝構建的SF/BOC-3Cu2O的SEM。(c)纖維材料的直徑分布。(d)BOC-3Cu2O粉末、SF膜和SF/BOC-3Cu2O復合膜的FTIR光譜。
圖4.(a)在可見光照射下不同樣品的CHL光催化降解;(b)在可見光照射下MB的光催化降解動力學速率常數。
圖5.CHL在SF/BOC-3Cu2O納米織物上可能的降解途徑。
圖6.(a)所制備樣品的紫外-可見漫反射光譜。(b)對于Cu2O的帶隙能量,(αhν)1/2與hv的關系圖;對于Bi2O2CO3的帶隙能量,(αhν)2與hv的關系圖。(c)不同樣品的PL光譜,(d)瞬態光電流響應,(e)EIS奈奎斯特圖。
圖7.不同樣品對(a)大腸桿菌和(b)金黃色葡萄球菌的影響。
圖8.L929細胞暴露于(a)不同材料和(b)光催化降解過程中收集的CHL樣品48h后的活性。