Dual-Functional S-Scheme Fe3O4/TiO2/g-C3N4 double-heterostructure bridged by TiO2 for collaborative removal of U(VI) and Sb(III)

异质结 氧化还原 光催化 堆积 化学 材料科学 催化作用 化学工程 无机化学 光电子学 有机化学 工程类
作者
Chun Wang,Han Jiao,Yinbo Yang,Yongchuan Wu,Ping Na
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:426: 139114-139114 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2023.139114
摘要

Exploiting dual-functional photocatalysts to reduce U(VI) and oxidize Sb(III) is a challenging but efficient way of achieving simultaneous purification. Herein, Fe3O4/TiO2/g-C3N4 (FTC) double-heterostructures with customized stacking order were designed as a dual-functional photocatalyst to collaborative remove U(VI) and Sb(III). When introducing TiO2/g-C3N4 heterojunction and bridging it with Fe3O4/TiO2 using TiO2 as the intermediate layer, FTC showed outstanding photocatalytic activity and can simultaneously achieve 96.5% U(VI) reduction and 88.5% Sb(III) oxidation under sunlight, achieving 90.9% and 85.8% in natural wastewater. The constructed FTC architecture of an S-scheme framework can achieve efficient co-removals of U(VI) and Sb(III) by enhancing the separation and transferal of photoexcited charge carriers with outstanding redox ability employing different reaction sites. TiO2 and g-C3N4 accumulated electrons and holes, respectively, and completed concurrent redox reactions, following the path determined by N(g−C3N4) and O(TiO2), which enhanced the separation of photoexcited carriers. The two-way effect of O2• ⁻ activated by FTC supported positive feedback coupling relationships between the reduction of U(VI) and Sb(III) oxidation. This study not only fulfills the co-removal of U(VI) and Sb (III) for the first time with a capacity of 170.6 and 15.9 mg/g in engineering applications, but also proposes the reaction mechanism of a two-step continuous concerted redox reaction causing high removal determined by the electronic structure, so it lays a foundation for further development of highly efficient and stable heterojunction photocatalysts with concerted effects applied in complex wastewater treatment.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
绵羊座鸭梨完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助kli采纳,获得10
2秒前
健忘的访文完成签到,获得积分10
3秒前
小九没烦恼完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
飞常爱你哦完成签到 ,获得积分10
6秒前
mix完成签到 ,获得积分10
6秒前
里里完成签到 ,获得积分10
7秒前
woobinhua完成签到,获得积分10
7秒前
zyq完成签到,获得积分10
9秒前
东山发布了新的文献求助10
9秒前
丫丫完成签到 ,获得积分10
10秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
kli完成签到,获得积分10
15秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
15秒前
MRu发布了新的文献求助10
17秒前
认真丹亦完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
章鱼小丸子完成签到,获得积分10
22秒前
北夏暖完成签到,获得积分10
23秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
24秒前
carly完成签到 ,获得积分10
26秒前
无敌科研大王完成签到,获得积分10
28秒前
evidence发布了新的文献求助10
29秒前
娟儿完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
LS完成签到,获得积分10
30秒前
西柚完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
睿O宝宝O完成签到 ,获得积分10
33秒前
杨杨杨完成签到,获得积分10
33秒前
紫沫完成签到,获得积分10
33秒前
CMY完成签到,获得积分10
34秒前
斯文老太完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 961
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5450513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4558247
关于积分的说明 14265829
捐赠科研通 4481797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2454981
邀请新用户注册赠送积分活动 1445752
关于科研通互助平台的介绍 1421882