揭示碳酸根自由基的关键作用：CN/ TGC\u00A0异质结光催化剂实现含碳酸盐废水中磺胺甲恶唑的高效降解

背景：抗生素污染是全球水环境安全的重要威胁，磺胺甲恶唑（SMX）作为一种典型难降解抗生素，在常规水处理中难以有效去除。光催化技术是有效手段，但常用材料如石墨相氮化碳存在光生载流子复合率高、导电性差等缺陷，且多数研究局限于理想化去离子水体系，忽视了实际废水中普遍存在的碳酸根离子的影响。研究目的：本研究旨在构建一种新型光催化剂（CN/TGC异质结），以实现在含碳酸盐废水中对SMX的高效降解，并深入探究碳酸根在光催化体系中的关键作用机制。结论：研究成功构建了CN/TGC异质结光催化剂，在含碳酸盐废水中对SMX表现出卓越的降解活性，40分钟内近乎完全去除。研究证实，碳酸根贡献率高达83.6%，其关键作用在于通过空穴介导路径高效转化为主导活性物种——碳酸根自由基（·CO3⁻）。异质结界面工程增强了对碳酸根的吸附，降低了反应能垒。该工作不仅为处理含碳酸盐废水的催化剂设计提供了新思路，也深化了对碳酸根在光催化体系中角色的理解。