Broad-bandgap porous graphitic carbon nitride with nitrogen vacancies and oxygen doping for efficient visible-light photocatalytic degradation of antibiotics

可见光谱 石墨氮化碳 材料科学 光催化 氮气 多孔性 氧气 兴奋剂 碳纤维 化学工程 带隙 氮化物 降级(电信) 光化学 化学 纳米技术 催化作用 光电子学 有机化学 图层(电子) 复合材料 复合数 工程类 电信 生物化学 计算机科学
作者
Tao Feng,Juan Zhang,Fengshan Yu,Qing Su,Huimin Wang,Lincai Wang,Y. P. Guo,Haijiao Xie
出处
期刊:Environmental Pollution [Elsevier BV]
卷期号:335: 122268-122268 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.envpol.2023.122268
摘要

Effective degradation methods are required to address the issue of antibiotics as organic pollutants in water resources. Herein, a two-stage thermal treatment method was used to prepare porous graphitic carbon nitride (g-C3N4) modified with nitrogen vacancies and oxygen doping at the N–(C)3 position and deep in the g-C3N4 framework. Compared with bulk g-C3N4 (BCN) (7 ± 1 m2/g), the modified sample (RCN-2h) possesses a larger specific surface area (224 ± 1 m2/g), a larger bandgap (by 0.19 eV), and a mid-gap state. In addition, RCN-2h shows 15.4, 11.2, and 9.5 times higher photodegradation rates than BCN for the degradation of 100% ofloxacin (OFX) (within 15 min), tetracycline (within 15 min), and sulfadiazine (within 35 min), respectively. The RCN-2h catalyst also exhibits superior stability and reusability. Systematic characterization and density functional theory calculations demonstrate that the synergistic effect of the porous structure, nitrogen vacancies, and oxygen doping in RCN-2h provides additional reaction sites, improved charge separation efficiency, and shorter diffusion paths for reactants and photogenerated charge carriers. Trapping experiments reveal that •O2− is the main active species in OFX photodegradation, and a possible photodegradation pathway is identified using liquid chromatography–mass spectrometry. Benefiting from the simplicity of synthesis methods and the superiority of elemental doping, carbon nitride materials with functional synergy have great potential for environmental applications.
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
xwyuy发布了新的文献求助10
刚刚
袁小圆发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
灞波儿奔应助夏尔采纳,获得10
刚刚
王一完成签到,获得积分10
刚刚
喜欢看神仙打架完成签到,获得积分10
1秒前
limerencevie发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
科研通AI6.2应助ALX采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
TC河马发布了新的文献求助10
3秒前
思源应助暖冬22采纳,获得10
3秒前
合适的天完成签到,获得积分10
3秒前
在水一方应助咎如天采纳,获得10
3秒前
LX1005发布了新的文献求助10
4秒前
JQKing发布了新的文献求助10
4秒前
十九完成签到,获得积分10
4秒前
丽江阿镇完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
ZZzz发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
5秒前
sys47发布了新的文献求助10
6秒前
淡淡语山发布了新的文献求助10
6秒前
天天快乐应助SEER采纳,获得10
7秒前
吴媛媛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Nole应助Samuel采纳,获得30
9秒前
9秒前
10秒前
xwyuy发布了新的文献求助10
10秒前
砼砼砼砼完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
liyi发布了新的文献求助10
12秒前
纤维素完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
干净鸡应助聪慧香菱采纳,获得10
13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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7773945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315902
关于积分的说明 20348368
捐赠科研通 7359650
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317323
关于科研通互助平台的介绍 2465859
邀请新用户注册赠送积分活动 2332545