DOI: 10.3390/molecules28062647

为了提高g-C₃N₄的光催化性能，采用静电组装法制备了g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ S型异质结催化剂，然后通过静电纺丝技术制备了g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ /PAN复合纳米纤维膜。利用SEM、FTIR和XRD对纳米纤维膜的形貌和化学性能进行了表征，并研究了纳米纤维膜对水中盐酸四环素（TC）的光催化降解。结果表明，通过静电纺丝技术，g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ 可以成功地负载在PAN上，并均匀分布在复合纳米纤维膜表面。增加负载量和催化剂用量，降低体系的pH值和TC浓度，有利于TC的氧化和降解。循环使用5次后，纳米纤维催化膜仍具有优异的光催化稳定性和重复使用性。催化机理研究表明，h⁺、•OH和•O2^-产生并参与TC的氧化降解反应，•O2^-在催化中起主要作用。因此，这项工作为利用静电纺丝技术构建高性能、高稳定性光催化体系提供了新的见解。

图1.PAN、g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ 和g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ /PAN的FTIR光谱。

图2.PAN、g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ 和g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ /PAN的XRD图谱。

图3.PAN、g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ 和g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ /PAN的DRS光谱。

图4.g-C₃N₄（a1-a3）和Ti₃C₂（b1-b3）水分散体的ζ电位。

图5.PAN纳米纤维（a1,a2）和PAN纳米纤维复合催化膜（b1,b2）的SEM，g-C₃N₄/Ti₃C₂/Ag₃PO₄ 催化剂的TEM（c）。

图6.纳米纤维光催化膜对催化性能的影响：（a）负载量，（b）pH，（c）TC浓度，和（d）纤维膜用量。

图7.复合纳米纤维膜存在下TC氧化降解的紫外光谱。

图8.复合纳米纤维膜在TC催化氧化降解中的重复使用性。

图9.（a）催化剂的光催化性能，（b）催化剂自由基捕集器对纳米纤维膜催化性能的影响。

图10.（a）g-C₃N₄和Ag₃PO₄的带隙宽度，（b）复合纳米纤维催化氧化降解TC的机理研究。