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
DR_HE完成签到,获得积分10
刚刚
不要加糖发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
无极微光应助石东明采纳,获得20
1秒前
XXGG完成签到 ,获得积分10
1秒前
WCX完成签到,获得积分10
1秒前
天天只会睡大觉完成签到,获得积分10
1秒前
八点必起发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.2应助lizy采纳,获得10
2秒前
恰你发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
小小发布了新的文献求助10
3秒前
LDDD完成签到,获得积分10
3秒前
青争完成签到,获得积分10
4秒前
abu完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
爆米花应助琅琊为刃采纳,获得10
4秒前
4秒前
小6s完成签到,获得积分10
5秒前
小马甲应助researcher采纳,获得20
6秒前
6秒前
无花果应助不要加糖采纳,获得10
6秒前
薛而不思则罔完成签到,获得积分10
7秒前
zhengly23完成签到,获得积分10
7秒前
JamesPei应助空隙可欣采纳,获得10
7秒前
222发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
KIKI发布了新的文献求助10
8秒前
啊嚟完成签到 ,获得积分10
8秒前
bibi完成签到,获得积分10
9秒前
飘逸飞绿完成签到 ,获得积分10
9秒前
LDDD发布了新的文献求助20
9秒前
hx完成签到 ,获得积分10
9秒前
rwSSS发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
林深鹿发布了新的文献求助10
10秒前
sunrain完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7128541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8779091
关于积分的说明 18558946
捐赠科研通 6709818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3151245
关于科研通互助平台的介绍 2274142
邀请新用户注册赠送积分活动 2125507