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氧阴离子的氢键效应增强g-C3N4对水溶液中磺胺类药物的光催化降解

DOI：10.1016/j.jhazmat.2018.11.097 期刊：Journal of Hazardous Materials 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 本研究考察了含氧阴离子对石墨相氮化碳（g-C3N4）光降解磺胺类药物的影响。结果表明，硅酸二酯（DS）的存在能显著提升g-C3N4水悬浮液中磺胺二甲嘧啶（SMZ）的光降解效率，其增强作用主要源于氢键相互作用。DS中的羟基（-OH）和桥氧（Si-O-Si）可与g-C3N4颗粒及磺胺类药物的氨基形成氢键，使可溶性DS成为增强SMZ在g-C3N4颗粒表面转移与吸附的桥梁。DS的加入未改变光降解机制，但存在实现最佳增强效果的浓度阈值。其他源自弱酸的含氧阴离子（如硅酸根、磷酸二氢根和硼酸根离子）也表现出氢键效应，因其部分电离产生的羟基可形成氢键。本研究不仅深化了对g-C3N4水悬浮液中磺胺类药物光降解界面过程的理解，还为废水中抗生素的光催化降解强化提供了潜在方法。
作者： Jing Zhang，Juncong Li，Huiyu Su，Ying Zhao，Xiang Zeng，Maohua Hu，Wei Xiao，Xuhui Mao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究含氧阴离子对石墨相氮化碳（g-C3N4）在水溶液中光降解磺胺类药物的影响。

研究成果

氧阴离子（尤其是硅酸二根）通过氢键相互作用显著增强了g-C3N4对磺胺类药物的光降解效果。这种效应是磺胺类药物、g-C3N4与氧阴离子三者协同作用特有的。该研究揭示了光降解的界面过程机理，并为提升废水中抗生素去除效率提供了潜在方法。

研究不足

该研究聚焦于氧阴离子对g-C3N4光催化降解磺胺类物质的影响。这些发现可能无法直接适用于其他光催化体系或污染物。氧阴离子增强效应的最佳条件还需进一步研究以实现实际应用。

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