島津AXIS SUPRA型光電子能譜儀XPS助力光催化研究，偵破***降解機(jī)理
 ***，一直被認(rèn)為非常有效的“**”**，在動物養(yǎng)殖業(yè)中正面臨被濫用的風(fēng)險。為了供應(yīng)工業(yè)化養(yǎng)殖業(yè)，每年有數(shù)萬噸***經(jīng)養(yǎng)殖動物，進(jìn)入了水土環(huán)境中，其中有很多難以降解的**，比如諾氟沙星等喹諾酮類**，在自然界化學(xué)穩(wěn)定性很好，*終通過生態(tài)循環(huán)的方式回到人體或者動植物中，為人類生態(tài)帶來危害。
 
 科技的發(fā)展為***的降解帶來了多種可能性，比如生物降解法、水解法、光催化降解法等。中科院生態(tài)環(huán)境研究中心嚴(yán)煒副研究員負(fù)責(zé)多項關(guān)于環(huán)境有機(jī)物污染物研究工作，在《Environmental Science and Technology》、《Applied Catalysis B: Environmental》等權(quán)威刊物上發(fā)表研究論文十余篇。嚴(yán)老師*近在g-C3N4光催化材料的研究顯示了該材料在***上的優(yōu)異降解性能。
 
 結(jié)合島津新型的AXIS SUPRA光電子能譜儀，嚴(yán)老師對g-C3N4材料的降解機(jī)制和降解性能進(jìn)行了研究。AXIS SUPRA自動傳樣采譜技術(shù)可以保證測試的高效率的進(jìn)行，避免操作中帶來的失誤(下面的視頻即展示了這一技術(shù)的測試過程，快來看一看吧~)，同時其配備的 165 mm 大型半球分析器可以保證譜圖同時擁有較高的靈敏度與分辨率。研究發(fā)現(xiàn)，通過摻雜Na或K等堿金屬元素可以顯著提高材料的光催化降解性能，結(jié)合XPS等表征手段，作者闡述了金屬元素在其中的影響機(jī)制和原因。
 
 島津AXIS SUPRA型光電子能譜儀
 作者對比研究了g-C3N4在摻雜了Na和K等堿金屬、Ca和Mg等堿土金屬對光催化活性和降解機(jī)制上的影響。結(jié)果表明，相對于原始的g-C3N4和摻雜了堿土的g-C3N4，g-C3N4-Na和g-C3N4-K擁有更多樣化的降解機(jī)制及途徑。XPS及其他表征結(jié)果表明，在摻雜金屬元素后，O元素嵌入到了g-C3N4晶格內(nèi)部，可以提高催化劑的催化活性。其后通過XPS價帶譜等表征手段研究了催化劑的價帶結(jié)構(gòu)，價帶結(jié)果表明，g-C3N4-Na和g-C3N4-K擁有更高的價帶勢，進(jìn)一步從機(jī)理上解釋了g-C3N4-Na和g-C3N4-K可以促進(jìn)羥基自由基產(chǎn)生的原因以及其擁有更多樣化降解機(jī)制的原因。相關(guān)成果發(fā)表在“Applied Catalysis B: Environmental”期刊上。
 
 原始及摻雜后的g-C3N4樣品的(a)XPS全譜圖, 及(b)N 1s,(c)C 1s, (d)O 1s窄譜圖
 原始及摻雜后的g-C3N4樣品的(a)XPS價帶譜圖, 及(b)價帶結(jié)構(gòu)圖
 島津公司作為X射線光電子能譜儀的提供商，正在為越來越多的科研工作者提供服務(wù)，僅2018一年，使用島津AXIS ULTRA或者AXIS SUPRA發(fā)表的文章數(shù)量就達(dá)到5000多篇，在教育科研、工業(yè)領(lǐng)域、環(huán)境、醫(yī)藥等行業(yè)都有應(yīng)用。在以往的合作中，島津XPS也助力了很多同嚴(yán)老師一樣的專家學(xué)者在研究領(lǐng)域取得突破，愿我們繼續(xù)合作，在學(xué)術(shù)領(lǐng)域做出更多有價值的成果。