A novel Ag3BiO3/ZnO/BC composite with abundant defects and utilizing hemp BC as charge transfer mediator for photocatalytic degradation of levofloxacin

降级(电信) 光催化 异质结 复合数 生物炭 材料科学 带隙 化学工程 光化学 化学 光电子学 复合材料 有机化学 计算机科学 电信 工程类 热解 催化作用
作者
Guohua Dong,Weimeng Chi,Dong‐Feng Chai,Zhuanfang Zhang,Jinlong Li,Ming Zhao,Wenzhi Zhang,Jun Lv,Shijie Chen
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:619: 156732-156732 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.156732
摘要

In this work, a novel n-n heterojunction Ag3BiO3/ZnO/BC with abundant defects was prepared via a facile hydrothermal strategy and applied for photocatalytic degradation levofloxacin (LFX) antibiotics. After optimization on the composition of ZnO, biochar (BC) and Ag3BiO3, the optimal 0.2-Ag3BiO3/ZnO/BC shows superior photocatalytic activity, yielding a higher removal efficiency of LFX ∼ 95.8 % in 120 min than those of pure ZnO (9.4 %), BC (32.1 %) and Ag3BiO3 (14.3 %). Additionally, 0.2-Ag3BiO3/ZnO/BC also shows prominent stability and reusability for running 5 times. The superior photocatalytic properties can be associated with the abundant defects, stronger light absorption and matched bandgap energy levels of the 0.2-Ag3BiO3/ZnO/BC. Furthermore, the formed n-n type heterojunction between ZnO and Ag3BiO3 in Ag3BiO3/ZnO/BC can efficiently promote the separation and transfer of the photogenerated electron/hole (e-/h+) pairs and indirectly decrease the charges recombination. Meanwhile, the BC with excellent conductivity can act as a charge transfer bridge for further accelerating the charges transfer between ZnO and Ag3BiO3. The possible degradation pathway of LFX was presumably proposed by conducting the liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) measurement. In conclusion, this work offers a novel strategy for designing and fabricating ZnO based n-n type heterojunction photocatalysts coupled with biochar for efficiently eliminating antibiotics in aqueous.
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