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      為了增強BiFeO₃的活性位點，用石墨烯負載BiFeO₃促進四環素的降解。本文采用簡單的兩步水熱法制備了石墨烯負載的BiFeO₃復合材料，并對其超聲輔助活化過氧單硫酸酯進行了研究。得益于石墨烯的負載，含2%石墨烯的復合材料的比表面積約為純BiFeO₃的兩倍，從而獲得了較高的Fe²⁺水平。高Fe²⁺水平促進超聲輔助活化過氧單硫酸鹽有效降解鹽酸四環素。特別是在50 W超聲輻射下反應6 min，去除率可達~100%。該復合催化劑性能穩定，可循環利用，可應用于實際廢水處理。

 
圖1. 石墨烯和x-BFO樣品的XRD圖譜。

 
圖2. x-BFO樣品的（a）FTIR和（b）拉曼光譜。

 
圖3. (a) 0-BFO， (b) 1-BFO， (c) 2-BFO和(d) 4-BFO樣品的SEM圖像。(e) 2-BFO樣品的SEM圖和(f)其Bi、Fe、O和C元素的EDS圖。(g) 0-BFO和(h) 2-BFO樣品的TEM圖像。

 
圖4. x-BFO樣品的(a) Fe2p_3/2， (b) O1s和(c) C1s的XPS光譜。

 
圖5. (a) TCH溶液隨時間變化的DEs;(b)不同體系的k_obs。(c) TCH、OTC和MO底物的DEs，以及(d) 2-BFO樣品中TCH降解的循環運行。

 
圖6. 添加IPA、BQ和FFA捕集劑的US -輔助PMS在2-BFO催化劑上活化降解TCH溶液的捕集實驗。

 
圖7. 提出了PMS在BFO-石墨烯復合物上的激活機制。
 
       相關研究成果由中國計量學院材料與化學學院Jingwen Ma等人于2023年發表在Solid State Sciences (https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2023.107163)上。原文：Significantly enhanced activation of peroxymonosulfate by a graphene-supported BiFeO₃ composites for highly efficient degradation of tetracycline hydrochloride

轉自《石墨烯研究》公眾號