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川大Appl. Catal. B.：TLFO與PMS耦合利用增強電子轉移在可見光驅動下降解農藥

電荷-載體分離不足和循環(huán)利用惡化仍然是限制實際光催化水凈化的瓶頸。

基于此，四川大學賴波教授和Ruzhen Xie（共同通訊作者）等人報道了一種通過簡單的碳球模板法和溶膠-凝膠工藝開發(fā)的耐用的空心核殼TiO₂@LaFeO₃（TLFO）納米球，并將其作為異質結光催化劑與過單硫酸鹽（PMS）耦合，在可見光照射下利用增強電子轉移高效去除阿特拉津（ATZ，一種典型農藥污染物）。

研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定的TiO₂和可見光敏感的LaFeO₃之間的三維（3D）異質結的內置電場作為電荷轉移驅動力，提高了電荷分離速率，進而可以有效地提高光活性，而不會導致金屬浸出和劣化。通過光致發(fā)光（PL）光譜、瞬態(tài)光電流（i-t）、電化學阻抗譜（EIS）和莫特-肖特基（MS）分析評估了TLFO中光生載流子的增強分離和轉移能力。同時，還研究了光催化劑的結構和光催化性能。

此外，作者還詳細討論了PMS輔助TLFO異質結光催化去除ATZ的改進電子轉移機理。PMS可以作為電子受體，促進光生電荷分離，最大限度地提高活性氧化劑種類（如?OH、SO₄^??, O₂^??和¹O₂）的產生。

最后，通過使用液相色譜/質譜（LC/MS）鑒定中間體和產物，探索可能的ATZ去除途徑。所制備的TLFO異質結具有優(yōu)異的可重復使用性，并且在沒有可檢測到的金屬離子浸出的情況下具有優(yōu)異的ATZ去除效率。

該工作成功地證明了TLFO異質結的協(xié)同效應和優(yōu)越的空心結構，促進了光利用和PMS活化，為利用太陽能有效減少環(huán)境污染提供了潛在的應用。

Visible-light-driven removal of atrazine by durable hollow core-shell TiO₂@LaFeO₃ heterojunction coupling with peroxymonosulfate via enhanced electron-transfer. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120889.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120889.

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