Synthesis and characterization of g-C3N4@ZrO2 composites through calcination method for enhanced photocatalytic activities

Der Artikel präsentiert eine umfassende Studie über die Synthese und Charakterisierung von g-C3N4 @ ZrO2-Verbundwerkstoffen durch eine Kalzinierungsmethode zur Verbesserung photokatalytischer Aktivitäten. Wasserverschmutzung und Wasserknappheit sind bedeutende globale Herausforderungen, und die Photokatalyse bietet eine effiziente Lösung. Die Studie konzentriert sich darauf, g-C3N4 mit ZrO2 zu einer Heteroverbindung zu kombinieren, die die Ladungstrennung verbessert und die Trägerrekombination reduziert. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die Verbundstoffe unter sichtbarem Licht eine überlegene photokatalytische Leistung beim Abbau von Schadstoffen wie Ciprofloxacin und Rhodamin B aufweisen. Die Verbundwerkstoffe weisen zudem eine hervorragende Stabilität und Wiederverwendbarkeit auf, was sie zu einem vielversprechenden Kandidaten für Anwendungen in der Wasseraufbereitung macht. Die Studie liefert eine detaillierte Charakterisierung mittels Techniken wie XRD, REM, TEM und XPS, wobei die strukturellen und kompositorischen Eigenschaften der Verbundwerkstoffe hervorgehoben werden. Die Autoren schlagen einen mechanistischen Weg für den photokatalytischen Abbau vor, bei dem Elektronen und Löcher zwischen g-C3N4 und ZrO2 übertragen werden, was zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies führt, die organische Schadstoffe in harmlose Produkte abbauen.