锡掺杂和成孔剂改性的二氧化钛光催化剂用于太阳能降解二乙基硫醚（作为化学战剂的模型）

摘要： 在化学战剂威胁日益增加的背景下，开发高效销毁化学战剂的方法对民用和军事用途都至关重要。本研究证明，经过优化的锡掺杂二氧化钛（Sn-TiO?）与聚乙二醇（PEG）修饰的光催化剂，在紫外-A光和太阳光照射下能实现高性能，可完全消除含有模拟芥子气（硫芥）的模型分子二乙基硫醚（DES）的高污染环境。研究表明，锡掺杂显著改变了TiO?的结构、形貌、表面特性、电子结构和光学性质：例如添加1%锡可使比表面积从30提升至80 m2/g并减小粒径，同时将锐钛矿相带隙从3.2 eV降至2.95 eV。在持续污染物通量条件下，分别经90分钟紫外-A光和120分钟太阳光激活即可实现DES完全消除，且伴随有限的失活现象。研究分析了掺杂与PEG修饰材料的理化性质与光催化活性之间的关联，这些成果为在紫外-A光及太阳光照射下净化含真实化学战剂的高污染环境开辟了极具前景的新途径。