生物炭基光催化剂的制备及其降解废水中的有机污染物研究进展

基于生物质热解得到生物炭材料具有发达的孔隙结构、高比表面积和电子传递效率高等性质，已经被广泛应用于化工、材料、能源、环境等研究领域。目前，由于水体中各种有机污染物的大范围增加，对人体和环境造成的安全隐患不容忽视。因此，利用绿色高效的光催化剂对有机物污染物废水进行高效处置具有重要意义。该文针对不同合成方法制备的生物炭基光催化剂对废水中各种有机污染物处置的最新研究进展进行了综述。首先对生物炭载体的不同制备方法进行了对比与分析，为后续生物炭最佳制备方式的选择提供了思路。生物炭基载体能够有效避免纳米光催化材料的团聚现象，促进光催化剂在生物炭表面的分散。因此，该文还介绍了溶胶-凝胶法、水解法、超声法和热缩聚等光催化剂的制备方法，阐述了不同制备条件对光催化降解有机污染物活性的影响机制。在此基础上，重点综述了生物炭基复合材料在去除废水中典型有机污染物（甲基橙、吉米沙星、罗丹明B、磺胺甲恶唑等）方面的应用与有效性，并且将光催化剂的反应机理总结为污染物吸附、光激发电子-空穴以及污染物催化降解3个步骤。同时，生物炭基光催化材料能够增加与污染物的接触面积与提高污染物的传质过程，从而显著提高光催化剂的催化活性...