Fabrication of CuWO4/Bi2S3/ZIF67 MOF: A novel double Z-scheme ternary heterostructure for boosting visible-light photodegradation of antibiotics

三元运算 光降解 材料科学 异质结 光催化 复合数 核化学 催化作用 化学工程 分析化学(期刊) 化学 色谱法 光电子学 有机化学 复合材料 程序设计语言 工程类 计算机科学
作者
Najmeh Askari,Masoud Beheshti,Dariush Mowla,Mehrdad Farhadian
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier]
卷期号:251: 126453-126453 被引量:112
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.126453
摘要

A novel double Z-scheme CuWO4/Bi2S3/ZIF67 ternary heterostructure was synthesized through hydrothermal method. The catalysts were characterized by XRD, FTIR, SEM, EDX, BET, TEM, PL, and UV–vis DRS analyses. The degradations of Metronidazole (MTZ) and Cephalexin (CFX) antibiotics by ternary catalyst were investigated in the batch and continuous slurry photoreactor under LED illumination. The ternary heterostructure exhibited a remarkable improvement in photoactivity compared with CuWO4/Bi2S3, and pristine ZIF67. Indeed, higher surface area, photo-stability, bandgap suppressing as well as better charge separation based on the dual Z-scheme structure caused the enhancement. The optimum values of operating parameters were obtained by the central composite design as: catalyst dose = 0.3 g/L, pH = 7, illumination time = 80 min, and 20 ppm initial concentration of antibiotic. The maximum degradation efficiencies by the new ternary heterostructure were 95.6% and 90.1%, respectively for MTZ and CFX at optimum conditions in the continuous flow mode. Maximum total organic carbon (TOC) removal rates were 83.2% and 74% for MTZ and CFX, respectively. The degradations by ternary composite followed the first-order kinetic, by reaction rate of 9 times, 5.5 times, and 4 times higher than that obtained by Bi2S3, ZIF67, and the binary CuWO4/Bi2S3, respectively. The influences of temperature and light intensity were explored, revealing 25 °C and 400 W/m2 as the optimum values. The new ternary heterostructure demonstrated excellent reusability and chemical stability after six cycles. The dominant active species were explored by trapping tests, indicating OH. free radicals as the most primary oxidant.
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
搜集达人应助lulu采纳,获得10
刚刚
刚刚
霸波儿奔完成签到,获得积分10
1秒前
香蕉觅云应助acihk采纳,获得10
1秒前
大憨憨发布了新的文献求助10
1秒前
Ava应助一五一五采纳,获得10
2秒前
愤怒的夜绿完成签到,获得积分10
2秒前
晚来客应助徐徐618采纳,获得10
2秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助你好采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
是白细胞完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
元神完成签到 ,获得积分10
5秒前
夏日晚风完成签到,获得积分10
5秒前
500v完成签到,获得积分10
5秒前
Owen应助娴娴的娴采纳,获得10
6秒前
阿发完成签到,获得积分10
7秒前
吴彦祖完成签到,获得积分10
7秒前
冷酷的映雁完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
ww发布了新的文献求助10
7秒前
专注雁发布了新的文献求助10
7秒前
牧星河应助Cactus采纳,获得10
8秒前
晨夕应助Cactus采纳,获得10
8秒前
火星上的天亦应助Cactus采纳,获得10
8秒前
专注雁发布了新的文献求助10
8秒前
500v发布了新的文献求助10
8秒前
肖恩发布了新的文献求助10
8秒前
专注雁发布了新的文献求助10
8秒前
逐风完成签到,获得积分10
9秒前
缓慢如南完成签到,获得积分0
9秒前
刻苦的丹妗完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
vivi完成签到,获得积分10
10秒前
专注雁发布了新的文献求助10
10秒前
专注雁发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6044517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7811836
关于积分的说明 16245549
捐赠科研通 5190332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777338
邀请新用户注册赠送积分活动 1760477
关于科研通互助平台的介绍 1643661