2025年12月5日,我院硕士研究生张奇娥以第一作者在二区《Environmental Research》(IF=7.7)发表题为“Two birds with one stone: Constructing confined N-doped carbon catalysts to boost solar-driven interfacial water evaporation and peroxymonosulfate mediating antibiotic wastewater purification”的论文,江西农业大学为第一署名单位。卢丽敏教授、赵国庆青年教授和中南大学化学化工学院于金刚教授为共同通讯作者,该研究工作得到了国家自然科学基金、江西省自然科学基金、江西省职业早期青年科技人才培养项目和江西农业大学博士科研启动基金支持。
在废水污染物处理领域,光催化技术实现清洁水回收与高效污染物降解仍是重大挑战。开发高性能碳基催化剂被视为破解这一难题的关键。为此,我们利用层状双氢氧化物CoAl-LDH的层间限制效应,设计开发了双功能光热催化剂(氮掺杂碳催化剂),并将其应用于过氧单硫酸盐(PMS)介导的抗生素污染物降解及太阳能界面水蒸发。如预期所示,受限氮掺杂碳(CNC-10)的独特结构显著增强了石墨氮/吡啶氮/C=O活性位点的光热转化能力。具体而言,该CNC-10催化剂在PMS介导的四环素降解中表现出优异性能,60分钟内实现近100%去除率,其反应速率常数(k)达0.10985 min-1,是原始NC材料(0.0075 min-1)的14.6倍。此外,该催化剂还展现出4.72 kg m-2⋅h-1的显著太阳能界面水蒸发能力,远超其他同类碳基材料。不同操作条件下的实验结果进一步证实,该双功能体系对多种水环境具有优异稳定性,彰显了其在实际应用中的广阔前景。总体而言,基于PMS的氧化与太阳能界面水蒸发相结合的技术,在持续且高效地生产清洁水方面展现出巨大的应用潜力。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.123517
供稿人:张奇娥 审核:刘庆言