近日，同濟大學研究團隊提出了一種凈化水體中有機污染物的解決方案，通過光催化生成自由基的選擇性調控，提升污染物的降解效率。
光催化分子氧活化技術能在太陽光作用下產生電子和空穴，并將氧氣活化為具有高污染物氧化能力的活性氧物種，從而解決水體中抗生素等有機污染物的凈化問題。該技術可以顯著提升光催化分子氧活化過程中的自由基產率，從而提升水體有機污染物的凈化效率。
研究團隊以碳氮材料作為研究模板，通過在該材料中同時引入氰基和鈉，制得具有高電子—空穴分離能力的新型材料。氰基的引入能吸引光生空穴，從而降低了光生電子—空穴對之間的相互紐帶。在氰基和鈉的協同作用下，電子能快速遷移至反應位點附近。鈉的加入使碳氮材料能捕獲這些遷移中的電子，用于后續的氧氣活化反應，從而抑制電子和空穴的復合過程。該材料展現出97.6%的自由基選擇性，對抗生素、塑化劑、農藥等污染物均具有良好的去除能力。
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