Sichtbare Lichtgetriebene Photokatalytische Zersetzung von Rhodamin B über NaBiO3: Wege und Mechanismus

Die photokatalytische Zersetzung von Rhodamin B (RhB) über NaBiO3 unter sichtbarem Licht wurde in dieser Studie untersucht. RhB (20 mg/L) wurde unter gegebenen Bedingungen fast vollständig innerhalb von 30 Minuten entfärbt. Es wurde festgestellt, dass die Temperatur der Katalysatorerwärmung die photokatalytische Aktivität des Katalysators erheblich beeinflusste, wobei Kristallwasser eine wichtige Rolle spielen könnte, und die ursprüngliche Probe eine höhere Aktivität aufwies als die erhitzten Proben. Um die mechanistischen Details der Farbstoffphotodegradation zu untersuchen, wurden mehrere kritische analytische Methoden, einschließlich UV-Vis-Spektroskopie, HPLC, LC/MS/MS und GC/MS, eingesetzt, um den zeitlichen Verlauf der Reaktion zu überwachen. Alle N-Desethylierungszwischenprodukte und mehrere kleine molekulare Produkte wurden getrennt und identifiziert. Der Ertrag der Unterscheidung zwischen zwei Isomer-Zwischenprodukten (DR und EER) wurde als korreliert mit den Änderungen der Elektronendichte des Farbstoffmoleküls betrachtet. Anschließend wurden zwei mögliche konkurrierende Photodegradationswege von RhB über NaBiO3 vorgeschlagen: Chromophore-spaltung und N-Desethylierung. Die Spaltung der Chromophore-Struktur des Farbstoffs überwog jedoch die N-Desethylierung.