教学科研

环境学院教授课题组在《Chemosphere》上发表研究成果

  环境学院洪喻教授课题组完成的利用钨酸铋还原氧化石墨烯异质结可见光下降解微囊藻毒素LR的研究成果“Visible light-driven photocatalytic degradation of Microcystin-LR by Bi2WO6/Reduced graphene oxide heterojunctions: Mechanistic insight, DFT calculation and degradation pathways”发表在环境类Top期刊《Chemosphere》(IF=8.943)上,第一作者为环境学院博士研究生战明明,北京林业大学为第一完成单位。

  

  

  世界范围的河流湖库水华频繁发生,除大量消耗水体溶解氧外还可能释放藻毒素。微囊藻毒素(MCs)是水华暴发期间检出频率最高的肝毒性蓝藻毒素,危害水生生态系统甚至危及人类健康,尤其是对饮用水安全造成极大威胁。利用光催化降解MCs的方法具有成本低、环境友好、效率高等优点,近年来备受关注。钨酸铋(Bi2WO6)合成简单且可见光响应良好,但是光生载流子复合率高严重制约了Bi2WO6用于藻毒素降解。本研究通过将Bi2WO6与还原氧化石墨烯(RGO)复合制备了Bi2WO6/RGO复合材料。考察了RGO与Bi2WO6的理论质量比对复合材料去除微囊藻毒素LR(MC-LR)效率的影响。结果发现Bi2WO6/RGO3%(RGO与Bi2WO6的理论质量比为3%)对MC-LR的去除效率最高,在180 min内对MC-LR的去除率为82.1%,是Bi2WO6去除效率的1.88倍。此外,Bi2WO6/RGO3%在重复利用5次后对MC-LR的去除效率仅衰减了8.9%,且光催化前后衍射峰的位置并没有变化。解析机理发现h+是Bi2WO6/RGO3%降解MC-LR的主要活性物种,其次是OH和O2-。分析MC-LR经Bi2WO6/RGO3%光催化降解的路径,发现其Adda链上C4-C5, C6-C7,C7-C8和C8-C9键均被破坏。该研究为构建高效去除MC-LR的钨酸铋基光催化复合材料提供了理论依据和数据参考。

  

  该项工作得到国家自然科学基金(52071030)的资助。

  

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.138105