2021级研究生陈国壮论文被环境科学学报接收

近日，水污染防治及数值模拟创新团队2021级研究生陈国壮在国内核心期刊环境科学学报上发表论文。青岛理工大学为第一作者单位，硕士生陈国壮为第一作者，团队马丙瑞副教授为通讯作者。该成果“Z型g-C₃N₄/Bi₂WO₆吸附-光催化降解左氧氟沙星：动力学、机制与降解路径”开发了一种具有优异吸附性能的可见光催化剂，对水中的左氧氟沙星展现出优异的吸附及光催化降解效果。

氟喹诺酮类抗生素作为一种人工合成的抗菌药物，具有抗菌谱广、抗菌活性强、化学性质稳定和价格低廉等特点，被广泛地应用于医疗、畜牧业和水产养殖中。由于抗生素广谱的抗菌性及稳定的卤代杂环结构，常见的处理方法如厌氧消化、物理吸附、膜分离等对抗生素的去除水平有限。光催化技术作为一种绿色、高效的高级氧化技术，在去除水中难降解有机污染物方面具有广阔的应用前景。本研究通过水热法制备了g-C₃N₄掺杂量为13%的g-C₃N₄/Bi₂WO₆复合光催化剂，并使用SEM、XRD、XPS、BET、UV-Vis DRS和电化学工作站等对其形貌、结构和光电化学性能进行表征。分析结果表明，g-C₃N₄均匀负载于Bi₂WO₆表面，形成了稳定的异质结结构。g-C₃N₄/Bi₂WO₆具有更大的比表面积，在40 min的暗反应阶段对水中左氧氟沙星（LEV）的吸附效率为43.7%。g-C₃N₄/Bi₂WO₆对LEV的吸附行为符合准二级动力学模型，其初始吸附阶段颗粒内扩散是限速步骤。g-C₃N₄/Bi₂WO₆在120 min的可见光反应阶段对LEV的去除效率为85.8%，其光催化降解过程符合准一级动力学模型。g-C₃N₄/Bi₂WO₆吸附-光催化降解LEV性能增强的原因主要是增大的比表面积以及Z型异质结的形成拓展了催化剂的光谱响应范围，提高了光生电子-空穴的分离效率。h⁺和–O₂^-在g-C₃N₄/Bi₂WO₆光催化降解LEV过程中发挥主要作用，且经过光催化降解后LEV的急性毒性和致突变性均有所下降。