光催化技術(shù)是一種可以改善目前環(huán)境、能源現(xiàn)狀的技術(shù)，引起了科研界的極大關(guān)注。這種技術(shù)是利用清潔能源太陽光，不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，而光催化技術(shù)的核心是開發(fā)高效的光催化劑。對于單組分光催化劑來說，其較強的氧化還原能力和光響應(yīng)范圍之間缺乏良好的相容性成為提高半導(dǎo)體材料光催化活性的一個難題。為了克服單一半導(dǎo)體材料面臨的問題，目前開發(fā)了各種有效方法，有雜原子摻雜、金屬負載以及構(gòu)建異質(zhì)結(jié)等方法。其中異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，由于具有分離光生電子空穴對并耦合每個半導(dǎo)體各自的優(yōu)勢，被認為是最有前途的方法。然而目前報道的異質(zhì)結(jié)構(gòu)雖然實現(xiàn)了電子和空穴的有效分離，卻沒有實現(xiàn)對空穴和電子最大氧化還原能力的有效利用。近年來發(fā)展的S型異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化體系，不僅光生電子和空穴能有效分離，且仍保持原有光催化劑的強氧化性和還原性，因而受到了廣泛關(guān)注。

近期，我?；瘜W化工學院馬玉花副教授團隊在化學領(lǐng)域頂級期刊《Journal of Colloid and Interface Science》發(fā)表題為“Bi₂O₂CO₃/red phosphorus S-scheme heterojunction for H₂ evolution and Cr(VI) reduction”的科學研究論文，（IF=8.128）。此論文以我?；瘜W化工學院本科生王轉(zhuǎn)虎為第一作者，馬玉花副教授為通訊作者。受到國家自然科學基金（52063028、21862022、51968072）、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練（202010762002、S202010762020）、新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金（2019D01B36、2019D01A69）等項目的資助。期刊主要報道先進材料、能源、環(huán)境、光催化和相關(guān)領(lǐng)域的概念上新穎的科學研究成果和創(chuàng)新技術(shù)。

本論文采用水熱法成功制備了Bi₂O₂CO₃/HRP S型異質(zhì)結(jié)光催化劑，所制備的Bi₂O₂CO₃/HRP復(fù)合光催化劑在光還原Cr(Ⅵ)和光催化制氫時表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性。根據(jù)活性實驗得到5%Bi₂O₂CO₃/HRP復(fù)合物的光催化活性最高，對Cr(VI)的光還原和光解水產(chǎn)氫速率分別高達0.22 min^-1和157.2 μmol?h^-1，是HRP的7.3倍（0.03 min^-1）和3.0倍（53.1 μmol?h^-1）。光催化性能的提高是由于S型異質(zhì)結(jié)的形成，抑制了有用的光生電子和空穴的復(fù)合，同時加速了相對無用的光生電子和空穴的復(fù)合，使其具有更強的吸光能力和更高的載流子分離效率。并通過XPS、PL和EPR等表征分析為闡明Bi₂O₂CO₃/HRP異質(zhì)結(jié)光催化劑在光催化過程中的S型電荷轉(zhuǎn)移機理提供了有力證據(jù)。本論文為環(huán)境污染和能源短缺提供了高效的光催化劑，同時為設(shè)計和合成新型S型異質(zhì)結(jié)光催化劑提供了新的設(shè)計與見解。該團隊申請獲得了國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（NO. 202010762002），所建立的《鴻泰科技—光催化劑處理混合廢水創(chuàng)新技術(shù)引領(lǐng)者》項目在第七屆互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中榮獲國家級銅獎。

 S型異質(zhì)結(jié)光催化材料的光催化機制

第七屆互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國家級銅獎證書

馬玉花副教授，2017年6月畢業(yè)于新疆大學，獲得博士研究生學位。2017年9月至今在新疆師范大學工作，現(xiàn)任實驗中心主任，具有豐富的團隊管理經(jīng)驗和科研經(jīng)歷，研究方向為典型環(huán)境污染物的分析與去除。主持1項國家級項目，3項自治區(qū)級項目等，以第一或通訊作者發(fā)表相關(guān)論文20多篇，其中14篇為SCI，連續(xù)兩年被評為校級優(yōu)秀本科論文指導(dǎo)教師，獲得自治區(qū)優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師、校級科研先進個人和科研成果獎等榮譽。

馬玉花副教授指導(dǎo)學生

信息、圖片來源：化學化工學院  編審：宣傳部