• 关键词：含碘类造影剂  Ag₃PO₄@g-C₃N₄  光催化氧化  自由基反应

• 基金项目：国家自然科学基金项目（No.51870184， 52070184）；广西绿城水务水厂生产废水处理回用项目

• 储文斌
• 浙江工业大学，环境学院，杭州 310014;中国科学院生态环境研究中心，中国科学院饮用水科学与技术重点实验室，北京 100085

• 潘响亮
• 浙江工业大学，环境学院，杭州 310014

• 许谦
• 广西绿城水务股份有限公司，南宁 530029

• 胡泽
• 武汉纺织大学，环境工程学院，武汉 430073

• 李鼎
• 中国科学院生态环境研究中心，中国科学院饮用水科学与技术重点实验室，北京 100085;华北水利水电大学，环境与市政工程学院，郑州 450046

• 袁向娟
• 武汉纺织大学，环境工程学院，武汉 430073

• 段书乐
• 中国科学院生态环境研究中心，中国科学院饮用水科学与技术重点实验室，北京 100085

• 蒋才芳
• 广西绿城水务股份有限公司，南宁 530029

• 强志民
• 中国科学院生态环境研究中心，中国科学院饮用水科学与技术重点实验室，北京 100085

• 董慧峪
• 中国科学院生态环境研究中心，中国科学院饮用水科学与技术重点实验室，北京 100085

• 摘要：以沉淀-回流方法于磷酸银（Ag₃PO₄）中掺杂氮化碳（g-C₃N₄）制备新型复合光催化剂，同时采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射图（XRD）等手段对合成催化剂的形态特征、晶型结构以及物理化学性质进行表征.以碘帕醇（IPM）作为目标污染物，通过改变催化剂的使用条件考察了氙灯光照下催化剂对水溶液中含碘类造影剂（ICMs）的光催化降解性能，并且分析了催化氧化过程中可能的污染物降解途径以及转化产物.结果表明，合成后的催化剂结构稳定，相对于使用单一催化剂（Ag₃PO₄或g-C₃N₄）条件下，复合催化剂对ICMs的光降解性能都得到大幅度提升，经条件优化后，确定Ag₃PO₄与g-C₃N₄的质量比例为0.15∶0.1时降解效果最佳，但不可超过0.2∶0.1，且降解性能与催化剂的投加浓度呈正相关，浓度在0.75 g·L^-1以上时，即可将污染物降解完全.根据能带相关理论分析和自由基捕获实验，提出反应中起着主导作用的活性物质为超氧自由基（·O2-）和电子空穴（h⁺），碘帕醇可与这两者直接或间接反应进行降解.本研究可为未来环境污染修复领域的光催化剂构建提供参考.

• Abstract：A new compound visible light-based photo-catalyst Ag₃PO₄@g-C₃N₄ was synthesized by doping g-C₃N₄ in silver phosphate via precipitation-reflux method and the morphological characteristics， crystal structure and physicochemical properties of the synthesized catalysts were characterized by means of scanning electron microscopy （SEM）， transmission electron microscopy （TEM） and X-ray diffraction （XRD）. Using iopamidol （IPM） as a target pollutant， the photocatalytic degradation performance of the catalyst on iodine-containing contrast media （ICMs） in aqueous solution under xenon lamp illumination was investigated by changing the use conditions of the catalyst and the possible degradation pathways and transformation products in the catalytic oxidation process were analyzed. The results show that the structure of the synthesized catalyst is stable， and the photo-degradation performance of the composite catalyst for ICMs is greatly improved compared with the use of a single catalyst （Ag₃PO₄ or g-C₃N₄）. After optimizing the conditions， it is determined that the degradation efficiency achieved the highest when the mass ratio of Ag₃PO₄ and g-C₃N₄ was 0.15∶0.1， but cannot exceed 0.2∶0.1， and the degradation performance is positively correlated with the dosage of the catalyst. The pollutant can be degraded completely by the catalyst with a concentration of 0.75 g·L^-1. According to the theoretical analysis of energy band correlation and the experiment of free radical trapping， it is proposed that the active substances that play a leading role in the reaction are ·O2- and h⁺ which could degrade iopamidol directly or indirectly. This study can provide a reference for the construction of photo-catalyst in the field of environmental pollution remediation in the future.

• Key words：Iodinated X-ray contrast media  Ag₃PO₄@g-C₃N₄  photocatalytic oxidation  free radical reaction

• 
  摘要点击次数： 145 全文下载次数： 230