近日，西京学院•材料与新能源学院科研团队在光催化材料领域取得重要进展，研究成果以《Constructing In-O bond charge transfer channels in defective In₂S₃ via CQDs derived from waste biomass for enhanced photocatalytic antibiotic removal》为题，发表于国际顶级期刊《Journal of Materials Science & Technology，材料科学与技术》。该期刊属于材料科学领域中科院一区Top期刊、影响因子16.8。任海涛副教授为论文第一作者，西京学院为论文第一完成单位，赵玉真教授为论文通讯作者。这是我校在该期刊发表的首篇研究论文，标志着学校在光催化材料领域取得重要突破。

内容赏析：

光催化技术可利用太阳能破解能源危机与环境污染问题，但单组分半导体光催化剂存在光吸收范围有限、氧化还原能力弱、光生载流子易复合等短板。异质结材料虽可弥补上述不足，却受限于制备成本高、工艺复杂等现实问题。针对该痛点，科研团队利用废弃生物质衍生CQDs的表面含氧基团，与富含硫空位缺陷的硫化铟纳米片原位构筑界面化学键合的异质结，通过原子级界面化学键调控加速载流子定向迁移，显著提升新污染物净化效率。该研究不仅提出了金属硫化物基异质结界面化学工程设计的新策略，同时实现了废弃生物质的高值化利用，对开发低成本、高性能光催化材料具有重要参考价值，也将为提升我校材料学科在ESI前1%中的学科排名发挥重要作用。

材料合成与结构表征

飞秒瞬态吸收光谱直接捕获载流子弛豫动力学信息，证实优化的异质结可实现1627.0 ps的超长载流子寿命。原子级界面通道极大削弱电荷输运势垒，从本源上抑制光生载流子复合，为界面电荷的空间分离与跨界面定向输运奠定动力学基础，赋能光催化氧化还原反应高效进行。

光生载流子传输与分离机制

厘清污染物初始浓度、催化剂投加量等工况参数对催化反应的调控机制，进一步耦合自由基淬灭捕获实验与电子顺磁共振原位表征，精准甄别参与抗生素矿化转化的核心活性物种，从活性物种层面深度解构该异质结催化体系的本征反应机理。

光催化性能测试与活性物种贡献

依托理论计算与液质联用测试，推演抗生素三条降解转化路径；借助毒性模拟软件评估母体污染物及各类降解中间产物的急性毒性、发育毒性与生物富集风险，证实该光催化体系可实现污染物无害化降解，为实际应用提供生态安全依据。

抗生素降解路径及中间产物毒性评估

作者简介：

任海涛、工学博士、西京学院副教授/硕士生导师、入选陕西省高校优秀青年人才支持计划，主要从事碳基功能材料开发及能源环境光催化应用研究。以第一作者/通讯作者在Coord. Chem. Rev., Adv. Powder Mater., Appl. Catal. B, Adv. Compos. Hybrid Mater., J. Hazard. Mater.,Chem. Eng. J.等国内外重要刊物发表论文30余篇（ESI高被引/热点论文5篇）。申请发明专利14件、授权发明专利5件。曾获陕西省环境科学技术一等奖、陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖、中华环保联合会科技进步二等奖等奖励。担任Chinese Chemical Letters、Carbon Neutrality、EcoEnergy等国际知名杂志青年编委，多次参加国内/国际能源环境催化相关学术会议并作口头报告。