DOI: 10.1016/j.materresbull.2021.111629

纳米纤维基材料是降解有机污染物最有前途的光催化剂之一。在这项工作中，通过静电纺丝技术制备了具有宽光谱可见光吸收特性的CeO2/Co3O4纳米纤维。然后，采用沉淀法合成了CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4四元阶梯结构复合材料。借助各种表征方法，如FE-SEM、EDS、DRS、XRD、XPS、PL和FT-IR，测定了样品的形态、结构和性质。通过在蓝色LED灯照射下降解MB研究了所制备复合材料的光催化效率。四元CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合材料表现出比CeO2和CeO2/Co3O4更高的光催化性能。尤其是，该复合材料在80分钟内降解了92.5%的MB，光催化剂对MB的降解速率接近0.03min-1，比CeO2/Co3O4 NFs快4.8倍。MB光降解反应速率的显著提高可能与SPR效应、电荷载流子复合的抑制和S型体系的形成有关。

图1.CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合材料的制备过程示意图。

图2.Ag3PO4（a）、CeO2/Co3O4 NFs（b）和CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合材料（c）的FE-SEM图像，CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合材料的EDS图像（d）。

图3.CeO2 NFs、CeO2/Co3O4 NFs和CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合物的XRD图（a）。样品的FT-IR（b）、UV-vis吸收光谱（c）和PL（d）。

图4.CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合物的XPS光谱：全扫描光谱（a）、Ag3d（b）、C1s（插图Co2p）（c）、Ce3d（d）、P2p（e）和O1s（f）。

图5.LED灯照射下所有样品对MB的光催化降解（a），MB在CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4纳米复合材料上的吸收光谱（b），搅拌速度对MB降解的影响（c），CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4纳米复合材料用量对MB光催化降解的影响（d）。

图6.不同MB浓度下MB的光催化降解（a），MB降解的第一动力学，在pH7、1g/L复合材料条件下的MB降解速率常数值（b），MB在不同pH下的降解（c），MB降解的第一动力学，在中性pH、1g/L复合材料以及不同浓度染料条件下的MB降解速率常数值（d）。

图7.TA、RhB、MB、TB和RB染料分子的降解效率（光催化剂负载1g/L和pH7）（a），MB在蓝色和红色LED可见光下的降解（b）。

图8.CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4光催化剂的可重复使用性。

图9.通过COD测量确定CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4复合物对MB溶液的矿化作用（a），在物种清除剂存在下CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4对MB的光催化降解（b）。

图10.通过CeO2/Co3O4/Ag/Ag3PO4的e-h转移进行光降解的结前示意图机制（a）以及S型异质结体系（b）。