Konzertierte katalytische und photocatalytische Abbau von organischen Schadstoffen über CuS/g-C3N4-Katalysatoren unter Licht- und Dunkelbedingungen

Organische Schadstoffe in industriellen und landwirtschaftlichen Abwässern stellen eine ernsthafte Bedrohung für die Umwelt und die menschliche Gesundheit dar. Die kontinuierliche photocatalytische Zersetzung von organischen Schadstoffen unter Licht- und Dunkelbedingungen zu erreichen, hätte spannende Implikationen für die praktische Abwasserbehandlung. In dieser Arbeit wurden CuS/g-C3N4-Kompositkatalysatoren mit auf g-C3N4-Blättern verankerten CuS-Nanopartikeln erfolgreich durch eine einfache solvothermische Reaktion hergestellt. Die Morphologie, Struktur, Eigenschaften der optischen Absorption, Rekombinationsrate von Elektronen und Löchern sowie die Abbauleistung der hergestellten CuS/g-C3N4-Katalysatoren wurden im Detail untersucht. Die Ergebnisse bestätigten, dass die hergestellten CuS/g-C3N4-Katalysatoren hohe Fenton-ähnliche katalytische Zersetzungseffizienzen im Dunkeln und schnelle konzertierte Fenton-ähnliche katalytische, direkte H2O2-Photokatalyse und CuS/g-C3N4-Photokatalyse-Aktivitäten unter sichtbarem Licht zeigten. Somit können die hergestellten CuS/g-C3N4-Katalysatoren organische Schadstoffe kontinuierlich sowohl tagsüber als auch nachts abbauen. Diese Abbaueigenschaften sowie der einfache Herstellungsprozess des Katalysators werden die praktische Anwendung dieses Systems bei der kontinuierlichen Entfernung organischer Schadstoffe erleichtern.