Создание гетеропереходов Bi2MoO6/C3N5 по S-схеме с кислородными вакансиями для усиленного фотокаталитического удаления антибиотика тетрациклина и Cr(VI): токсичность промежуточных продуктов и механизм процесса

Полимерный углеродный нитрид C3N5, обогащённый азотом, используют как новый катализатор, активируемый видимым светом, благодаря его более узкой запрещённой зоне (~2,0 эВ). Создание гетероперехода по ступенчатой схеме (S-схеме) путём сопряжения с другими полупроводниками, особенно содержащими кислородные вакансии, может дополнительно повысить фотокаталитическую активность катализаторов на основе C3N5. В настоящей работе методом выращивания in situ наночастиц Bi2MoO6 с кислородными вакансиями на нанолистах C3N5 получен новый гетеропереход по S-схеме. Благодаря эффективному разделению и переносу высокоэнергетических носителей заряда по S-схеме, повышенному содержанию структурных дефектов и тесному контакту компонентов, обеспеченному их выращиванием in situ, гетеропереход под видимым светом удалял тетрациклин (TC) и Cr(VI) эффективнее, чем C3N5, Bi2MoO6 и их механическая смесь. Были изучены пути разложения TC и динамика изменения его биотоксичности. Кроме того, выяснен механизм фотокаталитического разложения TC и восстановления Cr(VI) на Bi2MoO6/C3N5 с кислородными вакансиями. Эта работа предлагает новый подход к созданию перспективных фотокатализаторов с гетеропереходами по S-схеме на основе C3N5 для борьбы с загрязнением.