近期，環境科學與工程學院王傳義教授團隊巴基斯坦的博士留學生Atif Sial在《Journal of Catalysis》、《ACS ES&T Engineering》和《Science China-Materials》等期刊上發表系列高質量SCI期刊論文，Atif Sial為第一作者，王傳義教授為通訊作者，陜西科技大學為第一單位和通訊單位。
水體中的抗生素污染已成為全球環境保護領域的重大挑戰，其主要驅動因素為工業化和城市化進程的加速。這不僅對生態系統的生物多樣性和人類健康構成威脅，還加劇了抗生素耐藥性的傳播。因此，迫切需要開發高效的廢水處理技術，以應對日益嚴重的抗生素污染問題。
近年來，壓電光催化技術作為一種新興的污染治理方法，因其能夠在外部應力作用下促進光催化反應而受到廣泛關注。在這一領域中，鉍基復合氧化物由于其獨特的壓電特性和良好的可見光響應性，引起了研究人員的廣泛興趣。然而，盡管該類材料在催化降解中的潛力巨大，但其不同形態和結構的優化仍是提升催化性能的關鍵問題。針對這一挑戰，研究發展了一種BNT@Mn-SnO2（BSM）異質復合材料的合成方法，該材料結合了Bi0.5Na0.5TiO3（BNT）、錳納米粒子和SnO2。通過超聲波與可見光聯合照射，成功地在60分鐘內實現了四環素（TC）的95.4%降解，顯著優于傳統催化方法。BNT的固有電場與錳納米粒子的等離子體特性有效促進了電荷的分離和傳輸，進一步拓寬了光的吸收范圍，從而提高了光催化反應的效率。該研究為提高抗生素降解效率提供了新的思路，并為開發更高效的廢水處理技術奠定了基礎。
此外，利用銀負載鉍碘化物（Ag-BiOI）納米片提升三甲氧芐氨（TMP）降解性能。通過引入氧空位（OVs）和銀，顯著提高了催化劑的活性，60分鐘內降解效率達到了97%。這一結果表明，氧空位和銀作為雙重活性位點在氧化自由基的生成中發揮了關鍵作用，從而促進了TMP的高效降解。進一步的研究評估了所合成的鉍基復合材料在實際廢水中的應用效果。實驗結果顯示，該材料在實際廢水中的催化降解性能顯著，表明其在復雜藥品廢水處理中的潛力。通過優化催化劑濃度和反應溫度等關鍵參數，顯著提高了廢水中污染物的去除效率，為實際應用中的抗生素污染治理提供了有效的技術支持。
綜上所述，通過系統的結構改性，鉍基復合氧化物有效增強了其固有的壓電潛力，拓寬了光的吸收范圍，并優化了電荷動力學。這些關鍵進展不僅提升了壓電光催化反應的效率，還顯著增強了降解能力，為應對抗生素污染的可持續廢水處理策略提供了堅實的理論基礎和技術支持。與此同時，團隊在高分辨電鏡原位分析方面取得了創新成果，并在國內頂級學術期刊中國科學-材料發表綜述文章。
（核稿：王念東 編輯：趙誠）
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