［本站讯］近日，环境科学与工程学院何作利教授团队在光催化污染物降解领域取得系列进展，相关成果先后发表于Small（2025, e08444）、Chinese Journal of Catalysis（2025, 79: 148-161）等国际期刊。

载流子分离效率影响级联反应的最终活性氧产物，因此，构建异质结界面是提高载流子分离效率的理想策略。本研究构建了基于Cu_xO/CuS/ZnIn₂S₄异质结的光自芬顿系统，该系统通过空穴主导的级联反应定向生成足量单线态氧（¹O₂），从而实现了对阿莫西林的高效降解。Cu_xO和ZnIn₂S₄之间的CuS界面源于Cu_xO的原位转化，所形成的异质结界面实现了I型异质结向S型异质结的转变。S型异质结的构筑有效优化了载流子的分离与传输路径，这不仅提升了电荷分离效率，也有力推动了以空穴为主导的级联反应。在此过程中，H₂O₂通过水氧化反应原位生成，并随即在高活性空穴作用下转化为¹O₂，最终通过这种以¹O₂为主导的非自由基路径，实现了阿莫西林的高效降解。相关成果以“ConstructaHeterojunction Interface to Induce and Complete Hole-Dominated Cascade Reaction”为题发表于期刊Small，环境学院2024级博士研究生任怡为论文第一作者，何作利教授为论文通讯作者，山东大学为第一完成单位和独立通讯作者单位。

此外，为克服单一技术在降解有机污染物时的局限性，研究团队提出了一种光催化-电容去离子（PC-CDI）协同策略，为高效处理工业氯酚废水提供了一种创新性解决方案。本研究系统构建了基于BN/CN Z型异质结电极的PC-CDI耦合系统，该系统实现了对氯酚的高效降解与深度矿化。BN/CN中N 2p的轨道杂化显著优化了光生载流子的传输特性，同时改善了CDI过程中的电荷转移能力。本研究开发的PC-CDI耦合系统在2,4-二氯苯酚处理中表现出优异的性能，其降解效率达97.15%，总有机碳去除率为72.35%，显著优于单一的PC或CDI体系。该耦合系统中CDI单元通过电吸附作用将Cl⁻富集于阳极区域，实现了氯酚与Cl⁻的空间分离，有效限制了Cl⁻对氯酚降解过程的干扰，抑制了光催化过程中由Cl⁻诱导的副反应（如氯自由基的生成），最大限度降低了处理过程中氯化副产物的生成风险。同时，阴极能够吸附带正电的氯酚中间产物，使其在电极表面富集，与光催化降解过程形成协同，进而促进了污染物的高效降解与深度矿化。相关成果以“An eco-friendly photocatalytic coupling capacitive deionization system for efficient chlorophenol wastewater treatment”为题发表于ChineseJournal of Catalysis期刊。环境学院2024级博士研究生郑子叶为论文第一作者，何作利教授为论文通讯作者，山东大学为第一完成单位和独立通讯作者单位。

以上研究得到了国家自然科学基金、山东大学青年学者未来计划等项目的资助。