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近年来，抗生素污染引起了广大研究者的关注，其中四环素由于性质稳定，难以在环境中完全降解而不断累积，造成了严重的环境污染，对人类健康和生态系统产生了不利的影响。光催化作为一种降解污染物的新技术，具有成本低，高效且清洁的优点，因此在环境领域备受青睐。
本研究基于铋基烧绿石Bi2Zr2O7的光催化性能分析，选用g-C3N4、Ag3PO4等具有合适带位置并且可见光响应能力强的材料与其复合，研究了构建复合Z型异质结的方法，构建了复合Z型异质结光催化剂，以四环素为去除污染物，分析了催化剂的光催化性能及其影响因素。
首先，利用光还原法制备了全固态Z型异质结g-C3N4/Ag/Bi2Zr2O7(Ag-CN)复合光催化剂，通过多种表征手段对光催化剂进行了分析和表征。SEM和TEM图分析表明复合光催化剂中的g-C3N4呈二维纳米片结构，研究表明此结构是由于银纳米颗粒(Ag NPs)的剥离作用导致的，通过将Ag+还原为AgNPs沉积在g-C3N4和Bi2Zr2O7表面，进而进入到g-C3N4的片层之间，实现剥离。BET分析结果表明，复合之后的光催化剂的比表面积(SBET)明显提高，其中Ag-CN-3的SBET为17.1m2/g，与Bi2Zr2O7相比SBET增加了23.9％，与g-C3N4相比增加了15.6％，增加的比表面积提供了更多的活性反应位点，有利于光催化剂表面氧化还原反应的进行。四环素的光催化降解及循环试验表明，Ag-CN-3表现出了最佳的光催化效果且稳定性良好，光照75min后对四环素的去除率可达81.5％。通过UV-Vis、自由基掩蔽实验和ESR分析，探究了复合光催化剂的光催化机理，结果表明，·OH和·O2-和h+在降解四环素的过程中发挥了重要作用，符合全固态Z型异质结光催化机理。本研究中构造的全固态Z型异质结结构不仅降低了电子(e-)和空穴(h+)的复合率，同时还提高了两者的氧化还原能力。
为进一步提高光催化性能，通过原位沉淀法合成了Bi2Zr2O7/g-C3N4/Ag3PO4(BCA)复合光催化剂，采用多种表征手段对制备的光催化剂的物化性质进行了表征。以四环素在可见光下的光降解速率评估了所制备光催化剂的光催化性能。对比研究表明，BCA-10％在可见光下对四环素的光催化降解效果最好，降解效率可达86.2％。循环实验结果表明，经过5次循环试验后BCA-10％复合光催化剂仍具有较高的光催化活性，因此其具有良好的稳定性，这对光催化剂的应用具有重要意义。根据UV-VisDRS图谱，分析了g-C3N4，Bi2Zr2O7和Ag3PO4的带隙宽度(Eg)及价带和导带位置，其中g-C3N4，Ag3PO4和Bi2Zr2O7的Eg分别为2.70、2.41和2.82eV，价带位置分别为1.58、2.67和2.96eV，相应的导带的位置为-1.12、0.26和0.15eV。研究表明，在BCA-10％光催化体系中·OH、·O2-和h+是降解四环素的主要活性物质，符合双Z型异质结光催化机理，并结合质谱图推测了三种四环素可能的降解途径。本研究中构造的双Z型异质结有利于提高量子效率和e--h+的分离效率，有效的改善了光催化剂的光催化性能。
本研究基于铋基烧绿石Bi2Zr2O7的光催化性能分析，选用g-C3N4、Ag3PO4等具有合适带位置并且可见光响应能力强的材料与其复合，研究了构建复合Z型异质结的方法，构建了复合Z型异质结光催化剂，以四环素为去除污染物，分析了催化剂的光催化性能及其影响因素。
首先，利用光还原法制备了全固态Z型异质结g-C3N4/Ag/Bi2Zr2O7(Ag-CN)复合光催化剂，通过多种表征手段对光催化剂进行了分析和表征。SEM和TEM图分析表明复合光催化剂中的g-C3N4呈二维纳米片结构，研究表明此结构是由于银纳米颗粒(Ag NPs)的剥离作用导致的，通过将Ag+还原为AgNPs沉积在g-C3N4和Bi2Zr2O7表面，进而进入到g-C3N4的片层之间，实现剥离。BET分析结果表明，复合之后的光催化剂的比表面积(SBET)明显提高，其中Ag-CN-3的SBET为17.1m2/g，与Bi2Zr2O7相比SBET增加了23.9％，与g-C3N4相比增加了15.6％，增加的比表面积提供了更多的活性反应位点，有利于光催化剂表面氧化还原反应的进行。四环素的光催化降解及循环试验表明，Ag-CN-3表现出了最佳的光催化效果且稳定性良好，光照75min后对四环素的去除率可达81.5％。通过UV-Vis、自由基掩蔽实验和ESR分析，探究了复合光催化剂的光催化机理，结果表明，·OH和·O2-和h+在降解四环素的过程中发挥了重要作用，符合全固态Z型异质结光催化机理。本研究中构造的全固态Z型异质结结构不仅降低了电子(e-)和空穴(h+)的复合率，同时还提高了两者的氧化还原能力。
为进一步提高光催化性能，通过原位沉淀法合成了Bi2Zr2O7/g-C3N4/Ag3PO4(BCA)复合光催化剂，采用多种表征手段对制备的光催化剂的物化性质进行了表征。以四环素在可见光下的光降解速率评估了所制备光催化剂的光催化性能。对比研究表明，BCA-10％在可见光下对四环素的光催化降解效果最好，降解效率可达86.2％。循环实验结果表明，经过5次循环试验后BCA-10％复合光催化剂仍具有较高的光催化活性，因此其具有良好的稳定性，这对光催化剂的应用具有重要意义。根据UV-VisDRS图谱，分析了g-C3N4，Bi2Zr2O7和Ag3PO4的带隙宽度(Eg)及价带和导带位置，其中g-C3N4，Ag3PO4和Bi2Zr2O7的Eg分别为2.70、2.41和2.82eV，价带位置分别为1.58、2.67和2.96eV，相应的导带的位置为-1.12、0.26和0.15eV。研究表明，在BCA-10％光催化体系中·OH、·O2-和h+是降解四环素的主要活性物质，符合双Z型异质结光催化机理，并结合质谱图推测了三种四环素可能的降解途径。本研究中构造的双Z型异质结有利于提高量子效率和e--h+的分离效率，有效的改善了光催化剂的光催化性能。