12月18日,我校資源環境學院唐量教授在國際頂級期刊《Nature Communications》(一區TOP)上以第一通訊作者、我校為共同通訊作者單位發表了題為“Bias-Free Driven Ion Assisted Photoelectrochemical System for Sustainable Wastewater Treatment”的研究成果。
據悉,這是我校首次以通訊作者單位在《Nature》子刊系列發表學術研究論文。“Bias-Free Driven Ion Assisted Photoelectrochemical System for Sustainable Wastewater Treatment”提出了一種基于光生電子與嵌入離子的耦合策略,通過引入普魯士藍類似物作為電極材料,成功地在對電極中調控了光生電子的接收途徑,有效降低了光生電子轉移的能量勢壘,增強了光生載流子的分離,建立了無偏壓驅動的離子輔助光電化學(IAPEC)系統。該系統選取具有可逆電子-離子存儲能力的無機電子-離子受體材料作為陰極,實現了電子與插入離子耦合途徑,從而有效地轉移光生電子。IAPEC系統的電子-離子受體陰極和光陽極之間自發的高電位差不僅大大增強了光生電子-空穴對的有效分離,而且能在無需外加偏壓的條件下驅動空穴激發高效自由基的形成。
研究結果表明,這種從傳統的PEC“爬梯子”模式到IAPEC系統的創新的“滑滑梯”滑的轉變,有助于為高活性自由基(如氯自由基)的產生提供了便利的途徑,系統在降解效率、成本效益、碳排放和運行周期等方面可持續性優勢顯著。此外,研究中提出的概念也揭示了海水中大量氯化鈉作為一種具有成本效益的廢水處理添加劑的潛在用途。 (撰稿:汪宜 編輯:江偉 審核:汪德進 陳秀)