周子尧教授团队在化工与材料类顶级期刊《Chemical Engineering Journal》发表光催化降解抗生素研究新进展

随着抗生素在水体中的残留问题日益严重，开发高效、绿色的水处理技术成为环境领域的研究热点。诺氟沙星（NOR）作为一种广泛使用的喹诺酮类抗生素，难以自然降解，易在环境中积累，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。传统的水处理技术难以彻底去除这类新兴污染物，因此，发展高效、低成本的光催化高级氧化技术显得尤为重要。

材料与电子学部研究院、材料科学与工程学院周子尧教授团队，通过超分子自组装法制备了具有网状结构的石墨相氮化碳（RCN），并在此基础上原位生长具有特定晶面的Cu₂O，构建了具有高效光催化降解性能的直接Z型异质结光催化剂RCN/Cu₂O。

图一RCN/Cu₂O的形貌图

该复合材料在可见光照射下，通过高效激活高碘酸盐（PI），在10分钟内对诺氟沙星的降解率高达98%。研究进一步通过电子自旋共振、密度泛函理论计算等手段，揭示了其光生载流子高效分离与迁移机制，证实了直接Z型异质结在促进电子转移和自由基生成中的关键作用。此外，该材料还表现出良好的抗菌性能，并对降解产物的生物毒性进行了系统评估，证实降解后溶液的生物毒性显著降低。

图二RCN/Cu₂O的降解机理及性能图

 该研究不仅为抗生素废水的高效处理提供了新材料与新策略，也为设计具有特定晶面暴露的异质结光催化剂提供了理论依据与实践参考。

该论文以Effective periodate activation of direct Z-scheme g-C₃N₄/Cu₂O heterojunction for photocatalytic norfloxacin degradation, anti-bacterial activity and toxicity assessment为题发表在化工与材料类顶级期刊《Chemical Engineering Journal》上，该论文第一作者为材料学院顾沁怡。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.159143