近日，环境功能材料课题组2018级硕士研究生张高联在磷掺杂的二氧化钛纳米管阵列催化剂高效光电催化降解泰乐菌素方面的研究取得了重要进展。相关成果以“Efficient photoelectrocatalytic degradation of tylosin on TiO2 nanotube arrays with tunable phosphorus dopants”为题发表在国际期刊Journal of Environmental Chemical Engineering (SCI 1区,IF=4.3)。我校为第一作者单位，张高联硕士为第一作者，我校孙瑾教授和朱玉坤老师为通讯联系人。该研究得到国家自然科学基金(51672143, 51672143，21802156),山东省泰山学者项目、山东省自然科学杰出青年基金(JQ201713), 山东省重点研究发展项目(2017GSF18128、2019GSF108262),青岛市应用基础研究(青年专项项目)(19-6-2-74-cg)的资助。
光电催化(PEC)降解水体中残留的抗生素是废水处理最有效的策略之一。二氧化钛已被广泛用作去除水体污染物的高效光电极材料。然而，紫外光驱动的二氧化钛基光电极的降解效率仍然很低。在本研究中，磷掺杂的二氧化钛纳米管阵列是通过在密封石英安瓿中煅烧无定形红磷制备的。通过优化磷掺杂剂的量，优化的TNTAs/P(0.75)光电极在氙灯(100 mW/cm2, λ > 300 nm)光照射下表现出优异的PEC降解性能，250min内泰乐菌素的去除率为79％。TNTAs/P(0.75)光电极也显示出比纯TNTAs光电极2倍的光电流增强。结果表明，磷掺杂处理可以提高对光的捕获能力，提高光生电子和空穴对的分离效率，有利于羟基自由基(•OH)的产生,从而提高泰乐菌素的降解性能。本工作展示了一种通过在光电极中掺杂杂原子来提高PEC降解效率的简便方法。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104742
