Dans un nouveau étude Publié dans Sciences de l’environnement et écotechnologiechercheurs du Harbin Institute of Technology, ont développé un nouveau photocatalyseur à double schéma Z, appelé composite TiO2@Fe2O3@g-C3N4 (MFTC) à empreinte moléculaire, qui élimine sélectivement le SMX de l’eau.
Les méthodes photocatalytiques traditionnelles ont été confrontées à des problèmes de sélectivité, provoquant souvent la dégradation aveugle des polluants organiques et des contaminants coexistants à des concentrations élevées. Cependant, le composite MFTC a été délibérément conçu pour surmonter cette limitation en incorporant des sites à empreinte moléculaire sur sa surface.
Ces sites spécialisés présentent une capacité unique à reconnaître et à améliorer l’adsorption du sulfaméthoxazole (SMX), ce qui rend le MFTC très efficace pour cibler sélectivement le SMX en présence d’autres polluants comme la sulfadiazine (SDZ), l’ibuprofène (IBU) et le bisphénol A (BPA). ). Dans des conditions d’eaux usées simulées, le composite MFTC a démontré de manière impressionnante un taux d’efficacité de dégradation sélective de 96,8 % pour le SMX, soit près de deux fois plus efficace que les catalyseurs concurrents pour d’autres polluants.
Le mécanisme « serrure et clé » des sites à empreinte moléculaire a joué un rôle central dans la capture sélective du SMX, ce qui a permis d’obtenir des performances supérieures. Le processus de dégradation du SMX par le système photocatalytique MFTC impliquait la génération de radicaux libres •OH et •O2−, ce qui a facilité l’élimination du SMX grâce à un nouveau mécanisme à double schéma Z proposé. Ce mécanisme a amélioré le transfert et la séparation des porteurs de charge, conduisant à une activité photocatalytique considérablement améliorée.
De plus, le composite MFTC a présenté une stabilité et une recyclabilité remarquables sur plusieurs cycles, ce qui en fait une solution prometteuse et pratique pour les applications de traitement de l’eau. Les performances et la sélectivité exceptionnelles du composite MFTC offrent des perspectives passionnantes pour l’avancement de photocatalyseurs efficaces et sélectifs, contribuant au développement de solutions écologiques et rentables pour la purification de l’eau et l’assainissement de l’environnement.
Cette recherche fournit non seulement des informations précieuses sur l’élimination sélective du sulfaméthoxazole (SMX), mais ouvre également la porte à une exploration plus approfondie des matériaux nanocomposites à empreinte moléculaire pour éliminer sélectivement d’autres résidus pharmaceutiques et polluants organiques.
Plus d’information:
Jing-Yan Zhang et al, Élimination sélective du sulfaméthoxazole par un nouveau photocatalyseur à double schéma Z : mécanisme de reconnaissance et de dégradation préférentielle, Sciences de l’environnement et écotechnologie (2023). DOI : 10.1016/j.ese.2023.100308
Fourni par la Société chinoise des sciences de l’environnement