3年3篇顶刊，吴朝辉博士用铋系材料“光”污扬清

废水中的酚类有机污染物，例如，苯酚、双酚A，2-硝基酚，四氯酚，间苯二酚等，具有难以降解、亲脂憎水、易在环境介质中富集的特点，对人体和其他生物健康安全构成严重危害，造成皮肤损伤、消化系统灼烧、内分泌失调等不良后果。而现有的含酚废水的处理方法主要为生物法、物理法和化学法，生物法中微生物对水质和温度要求较高，物理法需要将收集的酚类污染物进行二次处理，电催化和化学反应氧化法需利用特定装置进行充放电和加热。这些方法的高能耗和高成本很大程度上限制了其实际应用。基于此，我校材料与环境工程学院光催化团队吴朝辉博士对铋系光催化材料在环境污水有机物的处理方面提出了创新性的解决思路，并以长沙学院为第一单位和吴朝辉为第一作者连续三年于国际顶级期刊Applied Catalysis B: Environmental（中科院一区，IF= 24.319）发表前沿性研究论文：Appl. Catal. B: Environ., 286 (2021) 119937; Appl. Catal. B: Environ., 307 (2022), 121153; Appl. Catal. B: Environ., 330 (2023) 122642。

利用Bi₄O₅Br₂不同晶面键结形成垂直晶面同质结构，通过不同晶面的能带结构排列与弯曲促进载流子定向迁移与有效分离，提高可见光催化降解BPA的活性与矿化能力。（Appl. Catal. B: Environ., 2021, 286, 119937.）

在BiOI表面外延生长单原子层BiP₅O₁₄（BiOI/BiP₅O₁₄），可获得较强的界面内建电场。增强的界面内建电场能有效驱动载流子定向迁移与有效分离，提升光催化降解苯酚的活性与矿化能力。（Appl. Catal. B: Environ., 2022, 307, 121153.）

构建BiOCl@Fe-BiOCl电子自供给核壳结构纳米片，用于光催化-芬顿体系降解苯酚。在该光催化-芬顿体系中，h⁺在催化剂表面富集，固载化的Fe(III)通过捕获e^-和芬顿反应实现Fe(III)/Fe(II)循环，选择性转化的活性物种·OH与h⁺协同作用，提升光催化-芬顿降解苯酚的活性和矿化性能。(Appl. Catal. B: Environ., 2023, 330, 122642.)

据悉，光催化技术和光催化-芬顿技术作为新兴的高级氧化法，可同时满足低成本和快速去除酚类污染物的要求，弥补传统氧化法对酚类污染物降解与矿化有限的瓶颈，实现温和条件下酚类污染物快速去除和深度矿化的目标，是当前水环境污染物处理中的前沿研究方向，对污水资源化利用方面具有极大的研究意义与应用前景。

吴朝辉博士简介：

吴朝辉，女，讲师，韩国庆熙大学工学博士，长沙学院材料与环境工程学院教师。主要研究方向为：铋系材料的微结构调控，光催化及光催化-芬顿降解水体污染物。先后在国内外相关领域的高水平刊物（如Applied Catalysis B-Environmental，Small Structures, ACS Sustainable Chemistry Engineering, CrystEngComm等）发表一作或通讯作者论文10余篇，主持省级课题3项。

论文链接：

1.Zhaohui Wu, Jie Shen, Nan Ma, Zhongfu Li, Min Wu, Difa Xu, Shiying Zhang, Wenhui Feng, Yongfa Zhu, Bi₄O₅Br₂ nanosheets with vertical aligned facets for efficient visible-light-driven photodegradation of BPA, Appl. Catal. B: Environ., 286 (2021) 119937. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.119937

2.Zhaohui Wu, Jianfang Jing, Kunfeng Zhang, Wenlu Li, Jun Yang, Jie Shen, Shumin Zhang, Kaiqiang Xu, Shiying Zhang, Yongfa Zhu. Epitaxial BiP₅O₁₄ layer on BiOI nanosheets enhancing the photocatalytic degradation of phenol via interfacial internal-electric-field. Appl. Catal. B: Environ., 307 (2022), 121153, https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.12115315

3.Zhaohui Wu, Jie Shen, Wenlu Li, Junshan Li, Donghao Xia, Difa Xu, Shiying Zhang, Yongfa Zhu, Electron self-sufficient core-shell BiOCl@Fe-BiOCl nanosheets boosting Fe(III)/Fe(II) recycling and synergetic photocatalysis-Fenton for enhanced degradation of phenol, Appl. Catal. B: Environ., 330 (2023) 122642. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.122642

编辑：融媒体中心

审核：钟继军 徐远超