碳掺杂耦合氧化铈共修饰氮化碳光催化处理焦化尾水

作     者：安宁 胡绍伟 王飞 刘芳 陈鹏 王永 李函霏 孙中琦 

作者机构：海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室 鞍钢集团钢铁研究院环境与资源研究所 

出 版 物：《工业水处理》 (Industrial Water Treatment)

年 卷 期：2025年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主　　题：氧化铈 碳掺杂 氮化碳 焦化废水 光催化机理 

摘      要：强化焦化废水深度处理，对于实现焦化废水零排放至关重要。短流程、低成本、效率高的光催化技术在水中有机物去除上展现出应用潜力。在众多光催化剂中，基于石墨相氮化碳(g-C3N4，GCN)所开发的新型光催化剂备受青睐。本研究利用一步水热与煅烧法合成了负载CeO2的C自掺杂氮化碳(CeO2/GCNC)，并用其处理焦化尾水。CeO2/GCNC2展现了良好的光催化去除焦化尾水中COD的性能，120 min内对焦化尾水中COD的去除率达到了56.79%，相对于氮化碳单体提高了5.3倍。CeO2/GCNC2优越的光催化性能得益于两个方面：（i）C自掺杂拓宽了材料的光利用范围；（Ⅱ）负载的CeO2在光催化过程中作为助催化剂，不仅可以聚集光激发电子，其独特的Ce4+/Ce3+氧化还原对的存在可作为电荷迁移介质来促进光生电子的迁移，从而提高了光生电子空穴对的分离效率。此外，我们对CeO2/GCNC的光催化机理进行了系统讨论。