近日，我院卢丽敏/饶绍盛团队联合中山大学匡代彬团队、江苏大学杨娟教授团队，在光催化抗菌材料研究领域取得重要研究进展。相关成果以“Asymmetric Zn−N₃O₁ Single-Atom Sites Promote Hydroxyl Radical Generation for Natural-Light-Driven Inactivation of Drug-Resistant Bacteria”为题，发表在材料科学领域国际顶级期刊《Advanced Materials》（中科院一区Top，IF=29.1）。

随着耐药菌污染问题日益严峻，开发高效、安全、可持续的光催化消毒技术已成为水环境健康保障领域的重要研究方向。然而，传统光催化体系中羟基自由基（•OH）生成效率受限，严重制约了其抗菌性能。针对这一关键科学问题，研究团队创新构筑了具有非对称Zn−N₃O₁单原子活性位点的超薄石墨相氮化碳光催化材料。通过调控单原子局域配位环境，构建了非对称电子结构，实现了光生载流子的高效分离与定向迁移，并协同促进氧还原反应（ORR）和水氧化反应（WOR），显著提升了羟基自由基生成效率。结合理论计算与实验验证，研究团队进一步揭示了非对称Zn−N₃O₁配位结构降低关键反应中间体形成能垒、促进活性氧物种生成的内在机制，为高效光催化抗菌材料的设计提供了新的理论依据。

得益于上述设计策略，该光催化材料在自然光照条件下30 min内即可实现对大肠杆菌（Escherichia coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等多种耐药菌99.9%的高效灭活，展现出优异的广谱抗菌性能和良好的应用潜力。该研究不仅深化了对单原子配位结构调控光催化活性氧生成机制的认识，也为耐药菌污染防控及水环境安全保障提供了新的技术路径。

论文链接：http://doi.org/10.1002/adma.74222

  供稿：王艺霖   审核：刘庆言