Resorcinol-formaldehyde resins/MIL-88A(Fe) S-scheme heterojunctions drive photo-self-Fenton system for enhanced tetracycline degradation and bacterial inactivation: Mechanism insight and DFT calculation

间苯二酚 甲醛 降级(电信) 四环素 机制(生物学) 异质结 化学 化学工程 光化学 材料科学 计算机科学 有机化学 光电子学 物理 抗生素 生物化学 电信 量子力学 工程类
作者
Hao Du,Rubin Huo,Aoxiang Liu,Yuxin Hui,Boxiong Shen,Ningyi Li,Yun Ji,Qin Jin,Baobing Zheng,Guoxiang Yang,Zhe Zhang,Qi Wang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:357: 124283-124283 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2024.124283
摘要

Herein, a photo-self-Fenton system of resorcinol-formaldehyde resins/MIL-88A(Fe) (RF/88 A) S-scheme heterojunction was successfully established to in-situ generate and activate H2O2 toward tetracycline (TC) degradation and sterilization under visible light illumination. As a result, the 35%-RF/88 A (the mass ratio of RF to 88 A was 35%) can remove most TC and kill approximately 100% E. coli and S. aureus. Notably, the composites presented superior repeatability and wide pH application range. Fukui index identified the reaction sites of TC molecule and quantitative structure-activity relationship (QSAR) forecasted intermediates toxicity. Density functional theory (DFT) calculations were performed to investigate electron transfer mechanism of the heterojunctions on a molecular scale. Such a S-scheme charge transfer route was also proved by in situ irradiated X-ray photoelectron and electron paramagnetic resonance measurements. In summary, this research innovatively provides deep insights into the in-situ generation and activation of H2O2 and exhibited an environmentally friendly way toward pollutant degradation and sterilization.
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