Sm_xCe_(1-x)VO_4纳米粒子对四环素抗生素的光降解机制

以硝酸钐、硝酸铈和钒酸钠为原料,采用共沉法制备不同Sm/Ce摩尔比的Sm_xCe_(1-x)VO_4纳米复合材料,考察其可见光降解四环素抗生素的催化性能。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS、N_2-sorption和UV-vis DRS等手段表征样品。与Sm VO_4和Ce VO_4纳米粒子相比,Sm_xCe_(1-x)VO_4纳米复合物对四环素抗生素具有更好的可见光催化活性,且对四环素的光降解效率随着Sm/Ce摩尔比的减小先增大后减小。Sm/Ce摩尔比2∶3的Sm_(0.4)Ce_(0.6)VO_4纳米复合材料表现出最好的可见光催化活性,且在相同实验条件下循环使用5次后的光催化活性轻微降低。这归因于Sm_(0.4)Ce_(0.6)VO_4纳米复合材料有利于增强可见光区域的光电子捕获能力,降低光生电子-空穴对的复合和提高光生电子在异质结界面的快速传递。超氧自由基(·O~(2-))和空穴(h~+)是参与Sm_(0.4)Ce_(0.6)VO_4纳米催化剂可见光降解四环素的主要活性物质,其中超氧自由基的影响作用更为显著。