近日，西安建筑科技大学交叉创新研究院修复生态学研究团队研发出新型氮硫共掺杂生物炭基磷酸银复合光催化剂，并尝试用于去除水中高浓度的诺氟沙星。该研究成果在 Nature 旗下期刊 npj Clean Water 发表。

近年来，治理水环境中残留抗生素等新兴污染物备受全球学者关注。光催化是去除受污染水体的有效技术之一，但传统光催化剂存在光生载流子快速重组现象，限制了其推广应用。为解决这一难题，学者们提出将传统光催化剂与碳材料复合构建异质结和吸附型增强光催化活性的策略，为新型光催化剂的设计和开发带来新挑战。目前，非金属或重金属元素掺杂虽能提升光催化活性，但多种非金属元素共掺杂协同增强贵金属半导体催化的作用机制仍处于研究初期。

新型复合光催化剂高效去除诺氟沙星及协同机制

西安建大科研团队构建的复合光催化剂本质上是含有纳米银颗粒的硫化银/磷酸银/活化生物炭三元复合材料，具有 Z-scheme 型光生载流子转移模式。氮硫共掺杂丰富了该复合光催化剂的元素组成、表面官能团和缺陷，同时活化了介孔结构。该复合材料在 200 - 800 纳米波段有明显吸收，对诺氟沙星表现出高效去除效果。光照 120 分钟时，对高浓度（50 毫克每升）诺氟沙星的去除率超过 90.42%，降解速率常数为 0.0175 每分钟，总有机碳去除率达 69.67%。光照 1 小时即可完全去除常见浓度（小于 10 毫克每升）的诺氟沙星。论文第一作者兼通讯作者、西安建大青年教师王彤彤表示，该复合光催化剂还具有可重复利用性、光稳定性和在复杂环境下的抗干扰性，性价比高。

研究还揭示了非金属元素共掺杂协同增强光催化作用机制，发现了新降解中间体。该中间体有喹诺酮类抗生素共有的官能团，对该类抗生素的降解过程起关键作用。团队学科带头人石辉教授表示，该研究为非金属氮硫共掺杂协同增强磷酸银光催化机制指引了新观点，完善了相关理论；也为喹诺酮类抗生素的降解过程及新降解中间体提供了关键数据，有助于推动低成本光催化技术的高效应用。

近年来，西安建大交叉创新研究院修复生态学研究团队在石辉教授带领下，以“立足生态、面向工程、交叉融合、突显应用”为特色，在水环境生态化处理、水质保障和修复、土壤有机污染修复和城市植被拦截空气颗粒物方面形成研究优势。

值班编辑：刘浩媛