近期，资源与环境学院王军教授团队在期刊《Chemosphere》和《Environmental Pollution》连续发表两篇科研论文，在光催化降解典型有机污染物研究方面取得新进展。
水环境中有机污染物存在种类繁多、致突变性和强毒性等问题，特别是医药行业废水排放的抗生素和工业生产中广泛使用的塑化剂，对人体健康和环境安全造成严重影响。光催化氧化技术利用半导体将太阳能应用于水体净化，受到了广泛的研究。铋系半导体材料作为高稳定性、低成本和绿色的光催化剂，是降解水体有机污染物最受欢迎的材料之一。然而传统的铋系半导体材料存在光吸收性能差和电子空穴快速复合等问题。因此，通过掺杂和异质结改性等手段改善铋系材料的光催化性能，提升有机污染物的光催化降解效率，受到广泛关注。
进展1：在期刊《Chemosphere》发表了题为“One-step synthesis of Bi2O2CO3/Bi2S3S-scheme heterostructure with enhanced photoactivity towards dibutyl phthalate degradation under visible light”的研究论文。王军教授和化学院殷焕顺教授为通讯作者，硕士研究生刘克学为该论文的第一作者，10大信誉菠菜担保平台为论文第一完成单位。
采用一步水热法制备Bi2O2CO3/Bi2S3异质结并且通过改变Na2S的含量实现了Bi2S3的负载量的可控调节。制备所得Bi2O2CO3/Bi2S3对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)呈现了较高的光催化活性，在可见光照射的条件下，Bi2O2CO3/Bi2S3在3 h内可降解DBP的可达到73.6%，分别是纯相Bi2O2CO3和Bi2S3的3.5倍和1.87倍。本研究还对光催化机理进行了探讨，发现Bi2O2CO3/Bi2S3符合S型异质结 模型，并证明制备的光催化剂具有良好的循环使用稳定性以及抗干扰性能。
图1. Bi2O2CO3/Bi2S3光催化剂降解DBP机理示意图
该研究不仅开发了一种简便的一步合成Bi2O2CO3/Bi2S3的技术，而且为DBP的降解提供了良好的策略。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发项目和山东省泰山学者专项基金资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.138357
进展2：在期刊《Environmental Pollution》发表了题为“One-pot solvothermal synthesis of Bi/Bi2S3/Bi2WO6S-scheme heterojunction with enhanced photoactivity towards antibiotic oxytetracycline degradation under visible light”的研究论文。王军教授为该论文的通讯作者，博士研究生丁佳为该论文的第一作者，10大信誉菠菜担保平台为论文第一完成单位。
该研究采用一锅溶剂热法成功合成了新型非贵金属三元化合物Bi/Bi2S3/Bi2WO6。Bi/Bi2S3/Bi2WO6对土霉素具有较高的光催化降解活性。这是由于金属铋的SPR效应以及Bi2S3/Bi2WO6的S-型异质结的双重作用，提高了光生载流子迁移率。复合材料具有较高的光催化稳定性和低的金属浸出量。本研究分析了降解途径并证实降解后的土霉素溶液对水稻幼苗毒性显著降低。
图2. Bi/Bi2S3/Bi2WO6光催化剂降解土霉素示意图
该研究将有助于了解光催化剂的肖特基结和S型异质结双重构建策略，同时为抗生素的光催化降解机理和降解路径提供理论支持。
该研究得到了国家自然科学基金、山东省高校优秀青年创新团队项目、山东省重点研发项目以及山东省泰山学者专项基金的大力支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.121550
编 辑：万 千
审 核：贾 波
