研究目的
合成BiVO4/WO3复合薄膜用于高效可见光诱导光致电催化氧化诺氟沙星。
研究成果
通过水热法和SILAR法制备的BiVO4/WO3复合薄膜在可见光下对NOR降解表现出优异的PEC性能，这归因于增强的电荷分离和光吸收能力。关键活性物种为h+、?O2-和?OH自由基。该薄膜展现出良好的稳定性，其降解途径涉及哌嗪环的断裂。这为废水处理中的抗生素去除提供了一种有前景的方法。
研究不足
BiVO4/WO3复合薄膜的质量仅为约4.5毫克，限制了降解效率。由于污染物吸附和搅拌过程中的机械脱落，该薄膜在重复使用后稳定性略有下降。其合成与应用特定于实验室条件，可能无法直接放大。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用水热法在FTO玻璃上沉积WO3，通过SILAR法包覆BiVO4，合成BiVO4/WO3复合薄膜。其原理是通过形成异质结增强电荷分离，从而提升光电催化性能。
2：样品选择与数据来源：
以诺氟沙星（NOR）为目标污染物，样品包括WO3薄膜、BiVO4薄膜及BiVO4/WO3复合薄膜。数据通过多种表征技术和降解实验获取。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于水热合成的高压釜、退火的马弗炉、扫描电镜（Sirion 200 FSEM，FEI）、透射电镜（JEM-2100F STEM/EDS HRTEM，JEOL）、X射线衍射仪（XRD-7000，岛津）、X射线光电子能谱仪（K-Alpha）、紫外-可见分光光度计（UV-2600，岛津）、光致发光荧光光谱仪（RF-6500，岛津）、电子顺磁共振波谱仪（布鲁克A200）、电化学工作站（VMP2/Z，普林斯顿应用研究）、配备安捷伦TC-C18色谱柱的HPLC及HPLC-MS（安捷伦1100）。材料包括五水合硝酸铋、偏钒酸铵、二水合钨酸钠、FTO玻璃及其他化学品。
4：0）、电化学工作站（VMP2/Z，普林斯顿应用研究）、配备安捷伦TC-C18色谱柱的HPLC及HPLC-MS（安捷伦1100）。材料包括五水合硝酸铋、偏钒酸铵、二水合钨酸钠、FTO玻璃及其他化学品。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：WO3薄膜通过140°C水热反应4小时沉积，500°C退火；BiVO4通过SILAR循环（浸入硝酸铋和偏钒酸铵溶液）包覆，450°C退火。PEC降解实验在三电极体系中进行，使用氙灯（λ > 420 nm）并通入氧气。
5：数据分析方法：
通过动力学拟合分析降解速率，EIS测定电荷转移电阻，UV-vis计算带隙，LC-MS鉴定中间产物。
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获取完整内容-
SEM
Sirion 200 FSEM
FEI
Investigating morphologies of films
-
TEM
JEM-2100F STEM/EDS HRTEM
JEOL
High-resolution imaging and elemental analysis
-
XRD
XRD-7000
Shimadzu
Characterizing crystalline phase
-
UV-vis Spectrophotometer
UV-2600
Shimadzu
Optical absorption property investigation
-
Fluorometer
RF-6500
Shimadzu
Photoluminescence measurement
-
HPLC
Agilent TC-C18 column
Agilent
Measuring NOR and intermediates
-
HPLC-MS
Agilent 1100
Agilent
Confirming intermediate products
-
XPS
K-Alpha
USA
Element composition and chemical state analysis
-
EPR Spectrometer
Bruker A200
Germany
Detecting reactive oxygen species
-
Electrochemical Workstation
VMP2/Z
Princeton Applied Research
Recording photoelectrochemical experiments
-
UV–vis Spectrometer
UV752
Unico Instruments Co., Ltd.
Measuring generated H2O2
-
Xe Lamp
300 W
Light source for PEC experiments
-
FTO Glass
F-doped SnO2
Substrate for film deposition
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