人類社會(huì)在工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中獲益匪淺。然而，這些利益是以水及空氣污染為代價(jià)進(jìn)行交換的，在發(fā)展中國家，這些問題尤為突出。羅丹明B等染料及鹽酸四環(huán)素等抗生素直接排放到水中，會(huì)擾亂生態(tài)系統(tǒng)的平衡，對(duì)人類健康造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。為了解決有毒污染物并實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的目的，將吸附和光催化降解功能整合在一個(gè)單一結(jié)構(gòu)中是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的有效策略。 西北師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王榮民教授團(tuán)隊(duì)，在前期對(duì)高分子誘導(dǎo)效應(yīng)及高級(jí)氧化法處理廢水的研究基礎(chǔ)上，利用天然高分子殼聚糖（CS）的自組裝和結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)作用，對(duì)溴氧化鉍（BiOBr）的晶體結(jié)構(gòu)及形態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，開發(fā)了一種快速、高效的光催化劑，其有望作為一種造紙、醫(yī)療等工業(yè)廢水的處理材料。
這種光催化劑采用簡單的溶劑熱法制備，CS充當(dāng)著BiOBr結(jié)構(gòu)和形態(tài)的誘導(dǎo)劑。首先，將Bi3+溶液滴入CS溶液中。由于CS側(cè)鏈上-NH2、-OH對(duì)Bi3+的強(qiáng)絡(luò)合作用，交聯(lián)形成了Bi3+-CS微凝膠。隨后加入Br-，最終得到自組裝成菊花狀的BiOBr微球（CLB0.45）。CS有效抑制了BiOBr中（001）和（102）晶面的生長，并同時(shí)誘導(dǎo)（110）晶面暴露。此外，傳統(tǒng)板狀的BiOBr在CS的誘導(dǎo)作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楦「〉募{米片，并在溶劑熱的作用下進(jìn)一步自組裝為菊花狀微球。比表面積的大幅度增加，為吸附和光催化降解提供了更多的活性位點(diǎn)。 光催化劑自身活性的增強(qiáng)及對(duì)可見光的充分利用，使其對(duì)羅丹明B的降解效果成倍提升（99.7%，30 min），對(duì)鹽酸四環(huán)素的降解也得到了增強(qiáng)（85.3%）。CLB0.45循環(huán)使用5次后，對(duì)染料的降解效果仍保持在90%以上，表明其活性具有優(yōu)異的持久性。因此，利用天然高分子對(duì)半導(dǎo)體形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，是為治理水污染提供的一種新策略，在印染及醫(yī)療等廢水處理中具有良好的應(yīng)用前景。 論文信息 Synthesis of Chrysanthemum-Like BiOBr Microspheres by Structure Induction of Chitosan for Enhancing Photocatalytic Activity Yuanze Geng, Zhancheng Zhang, Dr. Yaping Zhang, Peiyu Cao, Prof. Yufeng He, Prof. Rongmin Wang ChemPhotoChem DOI: 10.1002/cptc.202300135 
