MOF衍生ZnO/ZnFe2O4光热-异质结协同效应增强PMS光催化活化降解水体有机污染物的机制研究

本研究通过水热法合成Zn/Fe-MOF并煅烧原位构建ZnO/ZnFe2O4异质结光催化剂，其紧密接触界面大幅提升载流子分离效率，结合光热效应显著促进过一硫酸盐（PMS）活化，30分钟内实现95%四环素（TC）降解，为水处理领域提供了新型异质结-光热协同增效策略。

　　

Highlight

光热与异质结的协同效应：MOF衍生的ZnO/ZnFe₂O₄通过双路径激活PMS，其异质结界面形成内置电场加速电子传输，而光热效应将光能转化为热能，双重作用使TC降解效率提升至30分钟95%。

Results and discussion

电镜分析显示ZnO/ZFO 80由规则纳米球组成（图1a-f），XRD证实ZnO(100)与ZFO(422)晶面共存（图2a）。光热红外成像显示材料表面温度可达65°C，EPR检测到•OH、SO₄^•?和¹O₂等多种活性物种，捕获实验证明异质结使SO₄^•?贡献率提升40%。

Conclusion

本研究创新性整合MOF衍生材料的异质结构建与光热转换特性，ZnO/ZFO 80在控温条件下5分钟降解57% TC，其性能超越单一组分23%，为设计高效光热协同催化体系提供了范式。