1. 文章信息

標題：Strengthened photocatalytic removal of bisphenol a by robust 3D hierarchical n-p heterojunctions Bi4O5Br2-MnO2 via boosting oxidative radicals generation

頁碼：Chemical Engineering Journal, 2022: 131223.

2. 文章鏈接

專用鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721028047

3．期刊信息

期刊名：Chemical Engineering Journal

ISSN：1385-8947

影響因子：16.744

分區信息：中（zhōng）科院一區Top; JCR分區（Q1）

涉及研究方向：工程技術: 化（huà）工；環境

4. 作（zuò）者信息（xī）：上海理工大學常飛（第一作者，第一通訊作者），胡學鋒（fēng）（第二通（tōng）訊作者）

5. 光（guāng）源（yuán）型號：北京中教（jiāo）金源（CEL-HXF300, Aulight）（300 W氙燈，可（kě）見光）、全光譜光功率計（CEL-NP2000-2, Aulight）

眾所周知，化學工業的快速發展和化學品使用（yòng）的急劇增加導致了環境中各種激素的出現且濃度逐漸提高（gāo）。這些激素（sù）很容易在某些（xiē）生物體中積累，並（bìng）在（zài）一定程度上威脅（xié）人類健康（kāng），即使在水環境中其含量相當（dāng）低。在這些激素中，雙酚A是一種典型的內分（fèn）泌幹擾物，也是世界（jiè）上使用最廣泛的工業原料（liào）之一，主要用於生產功能（néng）性聚合物、增塑劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱穩定劑等。

水中的雙酚A分子容易進入人體，對生殖造成毒性影（yǐng）響，並增（zēng）加致癌、多（duō）動症和孤獨症以及兒童肥胖等風險。因此，對雙酚A的控製和處（chù）理成為了一個日益關注（zhù）的問題。與傳統的處理方法如膜、反滲透和（hé）吸（xī）附技術相比，半導體光催化技術（shù）具有眾（zhòng）所周知的優點和特點，可以在溫和的（de）條件下（xià）有效去除（chú）低濃度的雙（shuāng）酚A分子，已引起學術界和工業界的廣泛關注。

設計和構築具有優異微觀結（jié）構和形貌特點的光催化體係對於提高環境激素的去除率至關重要。具有合適能帶結構的n型和p型（xíng）半導體的（de）複合有利於通過內建電場顯著增強光生載流子的分離，同時也能拓展（zhǎn）光（guāng）響應範圍。Bi4O5Br2是一種具有良好雙酚A去除能力的n型半導體，需（xū）要另外一種窄帶（dài）隙的p-型半導體MnO2進行複合（hé）改（gǎi）性以構築n-p異質結構。

如果複合（hé）體係遵從Z-scheme過程，不僅可以獲得更多的光生載（zǎi）流子（zǐ），而且可以通過在不同（tóng）組分中相鄰導帶和價帶的電子和空穴的複合獲得具（jù）有更（gèng）強氧化（huà）還原（yuán）電位的載流（liú）子，並進一步增強體係的光催化（huà）去除能（néng）力（lì）。因（yīn）此，本（běn）研究選擇了n型的Bi4O5Br2和p型的（de）MnO2半導體材料（liào），采用簡易的一鍋（guō）法構築了具有三維分級（jí）結構的複合異質體係Bi4O5Br2-MnO2。

體係的（de）微觀結構和形貌分析證實材料中同時存在兩種預期組分，並且這些異質複合材料在可見光下顯著改善了（le）雙酚A的光催化（huà）去除性能。其中，最佳複合樣品0.5 MB具有最大的表觀反應速率常數11.03×10−3min−1，約為純Bi4O5Br2和機械混合物0.5 MB的3.89倍和1.81倍（bèi），這主要歸因於增強的可見光（guāng）吸收、組合而成的良好形貌、合適的化學組成，以（yǐ）及（jí）通過n-p異質區域有效分離的光生（shēng）載流子（zǐ）和（hé）相應氧化自由基（jī）的（de）生成。

探討了其他可能影響光催化降解（jiě）性能的因素，如催化劑用量、BPA初始濃度、pH值和無機陰離子（zǐ）的（de）參與。另外，通過（guò）GC-MS分析（xī）檢測（cè）到一些中間體產物，以推測（cè）體係中雙酚A光催化（huà）降解途徑（jìng）。最後，證實了體係具有良（liáng）好的可重複（fù）用（yòng）性和結構穩定性，光催化機理為Z-scheme過程。本研（yán）究有助於通過具（jù）有三維分級形貌的鉍基n-p異質複合體係在溫（wēn）和（hé）條件下有效光催化去除環境激素。