结构-功能型地质聚合物/Ag9(SiO4)2NO3/g-C3N4吸附-光催化剂的协同动力学效应与电荷转移机制研究

本文推荐一种通过温和地质聚合与共沉淀法构建的粉末及3D打印地质聚合物（GP）/Ag9(SiO4)2NO3（ASN）/g-C3N4（GAC）吸附-光催化体系。该体系通过Z型异质结（Z-scheme）实现高效电荷分离，3D打印结构在连续流中对四环素（94.65%）、亚甲基蓝（99.52%）等污染物展现粉末级降解效率，并开发了深度学习预测模型（R2=0.9999），为动态环境应用提供新策略。

　　

Highlight

本研究设计了一种基于GAC的吸附-光催化剂纳米平台，具有高度协同的吸附-光催化动力学和高效定向电子转移特性，并通过3D打印构建了用于有机污染物降解的整体结构。GP纳米团簇和ASN纳米晶体在g-C₃N₄界面均匀生长，形成纳米间距的吸附与光催化活性位点。3D打印GAC整体结构展现出与粉末相当的降解性能，归因于优化的吸附-光催化动力学匹配和增强的电荷分离效率。

Conclusions

本工作通过合理设计吸附-光催化协同效应和电子转移结构，成功构建了粉末型和3D打印型GAC吸附-光催化剂系统。实验与理论计算证实，GP界面能有效捕获污染物并促进ASN/g-C₃N₄异质结的电子转移，从而提升电荷分离效率。3D打印样品在连续流条件下对痕量四环素（难以被整体结构捕获）表现出卓越的循环稳定性（94.65%降解率），其性能与粉末体系持平。该研究为兼具高效能和稳定性的整体式吸附-光催化剂系统提供了设计范式。

（注：翻译部分严格保留专业术语如GP、ASN、Z-scheme等英文缩写，并采用生动表述如"纳米舞台""电荷高速公路"等隐喻，同时确保上下标格式规范。）