Construcción de la heterounión Zn0.5Cd0.5S/Bi4O5Br2 para una degradación fotocatalítica mejorada del clorhidrato de tetraciclina

El desarrollo de catalizadores eficientes con respuesta a luz visible para la eliminación de contaminantes en un ambiente acuoso ha sido un tema candente en el campo de la investigación en fotocatálisis. Se construyó una heterounión de nanopartículas de Zn0.5Cd0.5S (ZCS)/Bi4O5Br2 en nanosheet ultra delgada mediante un método solvotérmico asistido por ultrasonido. La morfología, estructura y propiedades optoelectrónicas del compuesto fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X, espectroscopía de fotoelectrones de rayos X y espectros de reflectancia difusa UV–vis. Bajo iluminación de luz visible simulada, se evaluó el rendimiento fotocatalítico a través de la degradación del clorhidrato de tetraciclina. Los resultados muestran que el efecto de degradación del catalizador óptimo ZCS/Bi4O5Br2 es superior al de los materiales puros, con una constante cinética que es 1.7 y 9.6 veces mayor que las de Bi4O5Br2 y ZCS, y también presenta mejor estabilidad y reutilizabilidad. Experimentos de atrapamiento y pruebas de resonancia paramagnética electrónica descubrieron que los radicales libres en el sistema fotocatalítico son radicales superóxido y huecos. Este trabajo proporciona una idea referencial para el desarrollo de fotocatalizadores más eficientes y reciclables.