【半导体形貌及成分表征】泽攸科技ZEM系列台扫助力环境科研创新:可见光催化抗生素降解的探索


发布时间:

2024-02-06

环境污染和能源短缺是当今人类社会面临的最严重威胁之一。为了克服这些问题,特别是在污水处理过程中,寻找新的技术来实现清洁、高效、经济的发展显得尤为重要。在各种工业废水中,抗生素的过量排放引起了广泛关注。抗生素的残留会污染土壤、水体和海鲜,导致耐药性问题。因此,迫切需要寻找环保策略来消除这些残留物。在抗生素降解领域,可见光驱动的过硫酸盐活化的光催化剂具有广阔的应用前景。

环境污染和能源短缺是当今人类社会面临的最严重威胁之一。为了克服这些问题,特别是在污水处理过程中,寻找新的技术来实现清洁、高效、经济的发展显得尤为重要。在各种工业废水中,抗生素的过量排放引起了广泛关注。抗生素的残留会污染土壤、水体和海鲜,导致耐药性问题。因此,迫切需要寻找环保策略来消除这些残留物。在抗生素降解领域,可见光驱动的过硫酸盐活化的光催化剂具有广阔的应用前景。

近期,北京师范大学珠海分校蒋福宾教授团队利用到了泽攸科技的ZEM系列台式扫描电镜进行了一项研究,主要聚焦于利用可见光驱动的过硫酸盐(PMS)激活CuInS2/g-C3N4异质结,实现LVF的高效降解,这一成果为处理抗生素污染提供了新的思路。文章以“Enhanced Degradation of Levofloxacin through Visible-Light-Driven Peroxymonosulfate Activation over CuInS2/g-C3N4 Heterojunctions”为题发表在Nanomaterials上,通讯作者为北京师范大学珠海分校蒋福宾教授,北京师范大学珠海分校钟欣博士为第一作者。

研究使用了泽攸科技的ZEM台扫

CuInS2/g-C3N4异质结是一种新型的光催化剂,具有独特的光电性能和催化性能。g-C3N4是一种半导体材料,具有良好的导电性和化学稳定性。CuInS2是一种典型的I-III-VI族化合物,具有良好的光吸收性能和催化性能。通过将CuInS2嵌入到g-C3N4中,可以形成具有协同效应的异质结光催化剂。这种光催化剂可以有效地吸收可见光,产生光生电子和空穴,并激活过硫酸盐产生硫酸根自由基,从而降解有机污染物。

该实验重点研究了CuInS2/g-C3N4异质结光催化剂在可见光驱动的过硫酸盐活化体系中的催化性能和降解机制。具体来说,实验中合成了不同比例的xCuInS2/g-C3N4光催化剂,并研究了它们在降解左氧氟沙星过程中的催化性能。结果表明,3CIS/GCN异质结光催化剂具有最佳的降解效果,可以在60分钟内降解98.9%的左氧氟沙星。

此外,研究还通过自由基猝灭实验和电子顺磁共振技术确定了硫酸根自由基、超氧自由基、羟基自由基和单态氧等自由基在降解过程中的贡献,并通过液相色谱-质谱联用技术分析了左氧氟沙星的降解产物,并提出了可能的降解途径。这项研究为利用可见光驱动的过硫酸盐激活CuInS2/g-C3N4异质结降解LVF提供了新的思路,同时也展示了泽攸科技的ZEM系列台式扫描电镜在材料表征方面的优势。这一研究成果不仅有助于解决环境中的抗生素残留问题,而且为相关研究提供了重要的参考价值。

3CIS/GCN催化剂的形貌特征、组成元素以及形成的异质结结构

如上图所示,为了验证催化剂的结构,实验使用了泽攸科技ZEM系列台式扫描电镜观察了其形貌。结果显示,GCN呈现薄层状形貌,而CIS呈现八面体结构,3CIS/GCN异质结则呈现薄层状形貌,同时CIS颗粒均匀地分散在GCN纳米片表面。这表明CIS和GCN之间形成了紧密的界面接触,为可见光驱动的PMS活化过程提供了理想的平台。

综上,这项研究为利用可见光驱动的过硫酸盐激活CuInS2/g-C3N4异质结降解LVF提供了新的思路,同时也展示了泽攸科技ZEM系列台式扫描电镜在材料表征方面的优势。这一研究成果不仅有助于解决环境中的抗生素残留问题,而且为相关研究提供了重要的参考价值。

泽攸科技ZEM系列台式扫描电镜

该研究中使用的泽攸科技的ZEM系列台式扫描电镜具有出色的成像质量和便携性,可连续调节加速电压,同时配备二次电子探测器、背散射电子探测器、集成式能谱仪及多种原位样品台。这些功能可以满足不同实验和检测需求,应用领域广泛。