Explorar un fotocatalizador novedoso y eficiente es el objetivo clave de la investigación para aliviar los problemas energéticos y medioambientales. En este trabajo se fabricaron con éxito compuestos de heterounión en esquema Z cargando nanohojas de g-C3N4 (CN) sobre la superficie de nanoflakes de Mg1.2Ti1.8O5 (MT) mediante un sencillo método sol-gel seguido del método de calcinación. La fase cristalina, las morfologías, el área superficial específica y el rendimiento óptico y electroquímico de las muestras se caracterizaron mediante difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM), espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (EDS), Brunauer-Emmett-Teller (BET), espectroscopía de reflectancia difusa (DRS) y medidas electroquímicas. Teniendo en cuenta las estructuras de banda adecuadas de los componentes, se evaluó el rendimiento fotocatalítico mediante la división fotocatalítica de H2O y la inactivación fotocatalítica de Escherichia coli (E. coli). Entre las muestras, MT/CN-10 (el porcentaje molar de melamina respecto al gel de Mg-Ti obtenido fue del 10%) muestra un rendimiento fotocatalítico superior, siendo la tasa media de producción de H2 3,57 y 7,24 veces superior a las de MT y CN por separado. Además, la eficiencia de inactivación de Escherichia coli (E. coli) sobre MT/CN-10 fue 1,95 y 2,06 veces superior en comparación con MT y CN puros, respectivamente. La mejora del rendimiento fotocatalítico se atribuyó a las ventajas de la banda de conducción extremadamente negativa (CB) del CN y la banda de valencia extremadamente positiva (VB) del MT, la mayor absorción de luz y la separación más eficaz de los portadores de carga fotogenerados.
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