DOI:10.1016/j.apsusc.2020.147430
在这项研究中,通过一种简便的原位共沉淀法制备了Bi2O2CO3-Cu2O复合材料,然后采用静电纺丝技术首次制备了一种新型光催化膜SF/Bi2O2CO3-Cu2O。通过XRD、XPS、SEM、TEM、FTIR和UV-vis等技术对所制备的材料进行了表征。Bi2O2CO3-Cu2O异质结构的形成有利于载体的分离和运输,从而增强了可见光驱动的光催化性能。因此,SF/Bi2O2CO3-Cu2O对氯霉素的最高光降解效率在30分钟内达到98.3%,远高于SF/Bi2O2CO3。同时,由于静电纺丝丝素所提供的自支撑结构,SF/Bi2O2CO3-Cu2O纳米纤维可以很容易地与水分离。根据光降解机理和Q-TOF法对降解产物的分析,研究者提出了氯霉素可能的降解途径。结果表明,经SF/Bi2O2CO3-Cu2O处理后,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长分别被抑制了71.09%和80.63%。最后,通过CCK-8试剂盒证明了该膜的低细胞毒性。
图1.(a)不同样品的X射线衍射图。(b)样品BOC和BOC-3Cu2O的典型XPS全扫描光谱。BOC-3Cu2O的高分辨率XPS光谱:(c)Bi 4f,(d)C 1s,(e)O 1s和(f)Cu 2p。
图2.BOC-3Cu2O的SEM,(b)TEM,(c)HR-TEM和(d-g)元素映射图。
图3.(a)纯SF和(b)通过静电纺丝工艺构建的SF/BOC-3Cu2O的SEM。(c)纤维材料的直径分布。(d)BOC-3Cu2O粉末、SF膜和SF/BOC-3Cu2O复合膜的FTIR光谱。
图4.(a)在可见光照射下不同样品的CHL光催化降解;(b)在可见光照射下MB的光催化降解动力学速率常数。
图5.CHL在SF/BOC-3Cu2O纳米织物上可能的降解途径。
图6.(a)所制备样品的紫外-可见漫反射光谱。(b)对于Cu2O的带隙能量,(αhν)1/2与hv的关系图;对于Bi2O2CO3的带隙能量,(αhν)2与hv的关系图。(c)不同样品的PL光谱,(d)瞬态光电流响应,(e)EIS奈奎斯特图。
图7.不同样品对(a)大肠杆菌和(b)金黄色葡萄球菌的影响。
图8.L929细胞暴露于(a)不同材料和(b)光催化降解过程中收集的CHL样品48h后的活性。