我校留學(xué)生Atif Sial在光催化領(lǐng)域發(fā)表系列高水平研究成果

近期，環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院王傳義教授團(tuán)隊(duì)巴基斯坦的博士留學(xué)生Atif Sial在《Journal of Catalysis》、《ACS ES&T Engineering》和《Science China-Materials》等期刊上發(fā)表系列高質(zhì)量SCI期刊論文，Atif Sial為第一作者，王傳義教授為通訊作者，陜西科技大學(xué)為第一單位和通訊單位。

水體中的抗生素污染已成為全球環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)，其主要驅(qū)動(dòng)因素為工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速。這不僅對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和人類(lèi)健康構(gòu)成威脅，還加劇了抗生素耐藥性的傳播。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)高效的廢水處理技術(shù)，以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的抗生素污染問(wèn)題。

近年來(lái)，壓電光催化技術(shù)作為一種新興的污染治理方法，因其能夠在外部應(yīng)力作用下促進(jìn)光催化反應(yīng)而受到廣泛關(guān)注。在這一領(lǐng)域中，鉍基復(fù)合氧化物由于其獨(dú)特的壓電特性和良好的可見(jiàn)光響應(yīng)性，引起了研究人員的廣泛興趣。然而，盡管該類(lèi)材料在催化降解中的潛力巨大，但其不同形態(tài)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化仍是提升催化性能的關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究發(fā)展了一種BNT@Mn-SnO₂（BSM）異質(zhì)復(fù)合材料的合成方法，該材料結(jié)合了Bi_0.5Na_0.5TiO₃（BNT）、錳納米粒子和SnO₂。通過(guò)超聲波與可見(jiàn)光聯(lián)合照射，成功地在60分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)了四環(huán)素（TC）的95.4%降解，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)催化方法。BNT的固有電場(chǎng)與錳納米粒子的等離子體特性有效促進(jìn)了電荷的分離和傳輸，進(jìn)一步拓寬了光的吸收范圍，從而提高了光催化反應(yīng)的效率。該研究為提高抗生素降解效率提供了新的思路，并為開(kāi)發(fā)更高效的廢水處理技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

此外，利用銀負(fù)載鉍碘化物（Ag-BiOI）納米片提升三甲氧芐氨（TMP）降解性能。通過(guò)引入氧空位（OVs）和銀，顯著提高了催化劑的活性，60分鐘內(nèi)降解效率達(dá)到了97%。這一結(jié)果表明，氧空位和銀作為雙重活性位點(diǎn)在氧化自由基的生成中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，從而促進(jìn)了TMP的高效降解。進(jìn)一步的研究評(píng)估了所合成的鉍基復(fù)合材料在實(shí)際廢水中的應(yīng)用效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該材料在實(shí)際廢水中的催化降解性能顯著，表明其在復(fù)雜藥品廢水處理中的潛力。通過(guò)優(yōu)化催化劑濃度和反應(yīng)溫度等關(guān)鍵參數(shù)，顯著提高了廢水中污染物的去除效率，為實(shí)際應(yīng)用中的抗生素污染治理提供了有效的技術(shù)支持。

綜上所述，通過(guò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改性，鉍基復(fù)合氧化物有效增強(qiáng)了其固有的壓電潛力，拓寬了光的吸收范圍，并優(yōu)化了電荷動(dòng)力學(xué)。這些關(guān)鍵進(jìn)展不僅提升了壓電光催化反應(yīng)的效率，還顯著增強(qiáng)了降解能力，為應(yīng)對(duì)抗生素污染的可持續(xù)廢水處理策略提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)在高分辨電鏡原位分析方面取得了創(chuàng)新成果，并在國(guó)內(nèi)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊中國(guó)科學(xué)-材料發(fā)表綜述文章。

（核稿：王念東 編輯：趙誠(chéng)）