DOI: 10.1039/d2ra02181a

从低碳足迹的纺织废水中去除染料很大程度上取决于绿色催化剂的设计。在此，研究者通过静电纺丝开创性地制备了超长一维Bi2Ti4O11/TiO2异质结纳米纤维，以便利用可再生的太阳辐射高效、可持续地光催化降解染料。通过使吸收边缘轻微移动向较长波长，异质结构Bi2Ti4O11/TiO2纳米纤维在可见光区域表现出理想的活性。在550℃下煅烧的Bi2Ti4O11/TiO2纳米纤维具有比纯TiO2（3.32eV）更低的光学带隙（3.08eV），如模型染料（酸性橙7）的较高光催化降解动力学所证实的那样（比纯TiO2高出2.5倍）。增强的可见光光催化性能源于Bi2Ti4O11/TiO2异质结的形成以及光生空穴和电子的有效分离。使用超长Bi2Ti4O11/TiO2异质结纳米纤维在可见光下进行染料去除/脱色是一种高效、经济且可持续的解决方案，从实际工程应用的角度来看，这将为实际的纺织废水处理提供重要的见解。

图1.静电纺丝室示意图。

图2.光催化氧化反应器示意图。

图3.Bi2Ti4O11/TiO2异质结构纳米纤维经不同温度煅烧后的XRD衍射图谱。

图4.（a）选定区域Ti、Bi和O元素的元素映射，（b）（a）所示电子图像的EDX光谱。

图5.（a）Bi2Ti4O11/TiO2（Bi-550C）异质结构纳米纤维在550℃下煅烧后的低倍放大FESEM。（b）Bi-550C的高倍放大FESEM图像。（c）Bi-550C的TEM图像。（d）Bi-550C的HRTEM图像显示TiO2和Bi2Ti4O11的相应晶格。

图6.煅烧Bi2Ti4O11/TiO2异质结构纳米纤维的氮气吸附/解吸等温线。

图7.（a）归一化浓度曲线显示了在可见光照射下不同光催化剂对AO7的时间依赖性降解。（b）不同光催化剂的模拟准一级降解动力学。

图8.550℃煅烧异质结构纳米纤维的光催化稳定性。

图9.Bi2Ti4O11/TiO2异质结构纳米纤维中的光生电子和空穴示意图。