1月19日，贵州大学张衡教授在Advanced Functional Materials发表了题为：“Internal and External Cultivation: Unleashing the Potential of Carrier Kinetics to Boost Photocatalytic Water Purification”的研究论文，提出了了一种以KOH活化生物炭（KBC）为电子传输介质的新型KBC/CeO₂/Cd₀.₅Zn₀.₅S S型异质结（KCCZS），用于可见光催化高效去除吡虫啉。

    本研究成功合成了一种以KOH活化生物炭（KBC）为电子传输介质的新型KBC/CeO₂/Cd₀.₅Zn₀.₅S S型异质结（KCCZS）。通过建立“表面活性位点-内建电场-优化载流子动力学”协同机制，实现了吡虫啉的快速去除。综合表征与密度泛函理论计算验证了“内外兼修”策略的有效性：光生载流子在异质结界面上通过内建电场实现空间高效分离，同时KBC作为“电子泵”持续供给电子，进一步增强了载流子生成与分离效率。在可见光照射下，10%KCCZS表现出卓越的吡虫啉去除性能（30分钟去除率99.4%），其速率常数达0.1521 min⁻¹，分别是CeO₂的23.0倍，并超越多数已有报道。此外，该催化剂在宽pH范围（3-11）、复杂水体基质（干扰离子/有机物）及多种有机污染物条件下均保持优异的净化性能。机理研究证实了光生载流子的有效利用及超氧自由基的主导作用。液相色谱-质谱分析结合综合毒性评估（计算毒理学与生物培养实验）阐明了吡虫啉降解路径及环境安全性。这种“内外兼修”策略从根本上改善了载流子动力学，不仅为未来异质结设计提供了创新视角，也为绿色可持续的水净化技术开辟了新道路。（转载自：环境工程与科学，2026-02-07）