グラフェン酸化グラフェン（RGO）とメソテトラ（4-カルボキシフェニル）ポルフィリン（TCPP）を還元したBi2WO6の三元Zシェムヘテロ接合により、可視光触媒を強化するためのポルフィリン（TCPP）

非常に効率的で新しい3成分TCPP/RGO/Bi2WO6 Z-Schemeヘテロ接合が設計および製造されました。ヘテロ接合の結晶構造、形態、微細構造、化学組成、元素状態、光学化学的特性が特徴付けられました。このZ-Scheme TCPP/RGO/Bi2WO6光触媒は、純粋なBi2WO6、RGO/Bi2WO6およびTCPP/と比較して、60分以内の可視光（λ> 420NM）の下でのテトラサイクリン（TC）分解の光触媒活性を大幅に増強しました。Bi2WO6複合材料。光触媒の投与量、汚染物質濃度、共存するイオン、および光分解に対する照明条件の影響を調査しました。トラップ実験と電子スピン共鳴分析によると、穴（H+）およびスーパーオキシドラジカル（O2-）は、主にTCPP/RGO/Bi2WO6光触媒システムのTC分解に寄与します。TCPP/RGO/Bi2WO6成分複合材料の光分解プロセスは、提案されたZスキームメカニズムによって十分に説明できます。結果は、発達した光触媒からのより効率的な電荷分離、より良い光吸収、およびより大きな表面積が、優れた光触媒性能にまとめて寄与することを示しています。その上、光触媒は、5回の繰り返し治療の後でも79.27％の除去効率で優れた安定性とリサイクル性を備えています。この研究は、高光触媒活性を備えたZシェームヘテロ接合光触媒の調製に関する新しい戦略を報告し、光触媒による抗生物質廃水を効果的に除去するための代替手段を提供します。

A highly efficient and new ternary TCPP/rGO/Bi2WO6 Z-scheme heterojunction was designed and fabricated via a facile hydrothermal approach and a liquid ultrasonic route in sequence. The crystal structures, morphologies, microstructures, chemical compositions, elemental states, optical and photo-electrochemical properties of the heterojunction were characterized. This Z-scheme TCPP/rGO/Bi2WO6 photocatalyst has significantly enhanced photocatalytic activity for the tetracycline (TC) degradation under the irradiation of visible light (λ > 420 nm) within 60 min, as compared to pure Bi2WO6, rGO/Bi2WO6 and TCPP/Bi2WO6 composites. The effects of the photocatalyst dosages, pollutant concentrations, coexisting ions and illumination conditions on the photodegradation were investigated. According to the trapping experiments and electron spin resonance analyses, the hole (h+) and superoxide radical (O2-) mainly contribute to the TC decomposition in the TCPP/rGO/Bi2WO6 photocatalytic system. The photodegradation process in the TCPP/rGO/Bi2WO6 ternary composites can be well described by the proposed Z-scheme mechanism. The results indicate that more efficient charge separation, better light absorption, and larger surface area from the developed photocatalyst collectively contribute to the excellent photocatalytic performances. Besides, the photocatalyst has great stability and recyclability with a removal efficiency of 79.27% even after five times of repeated treatment. This work reports a new strategy for the preparation of Z-scheme heterojunction photocatalyst with high photocatalytic activity and provides an alternative for the effective removal of antibiotic wastewater through photocatalysis.