光催化技术是缓解能源危机和解决环境污染的有效策略。为了实现可持续经济发展和生态环境保护协调统一，曹静教授团队在“光生载流子全利用”模式的指导下，提出了一种绿色、循环和高效的“光催化CO₂还原耦合有机污染物氧化分解”的耦合反应体系，不仅达到了能源与环境共赢的目的，而且为支持“碳达峰，碳中和”贡献积极力量。

在国家自然科学基金、安徽省高等学校自然科学研究项目（团队、优青、重大、重点）等项目的资助下，曹静教授团队重点从构建S/Z型异质结光催化剂、构筑双活性位点光催化剂出发，开发了系列新型功能光催化剂，实现了高效的光催化CO₂还原耦合有机污染物氧化分解，取得了系列进展（J. Colloid Interface Sci., 2022, 624, 181−195；Appl. Surf. Sci., 2023, 614, 156017；Appl. Catal. B: Environ., 2023, 324, 122232；Appl. Catal. B: Environ., 2023, 337, 122957；Appl. Catal. B: Environ., 2024, 343, 123522；Appl. Catal. B: Environ. Energy, 2024, 359, 124514; J. Colloid Interface Sci., 2024, 661, 150−163；J. Colloid Interface Sci., 2024, 676, 343−354）。

（1）设计了一种双缺陷调控的I doped BiOBr/N vacancy g-C₃N₄ S型异质结光催化剂，研究了新型耦合反应体系的协同光催化性能及其影响因素，阐明了CO₂还原耦合抗生素矿化体系的反应机制和潜在反应途径。相关结果发表于Appl. Catal. B: Environ., 2023, 324, 122232.上，贾雪梅副教授为第一作者，林海莉教授、陈士夫教授为共同通讯作者。

  （2）将Ni₂P引入到BiVO₄/g-C₃N₄体系中，既发挥Ni₂P的电子桥作用，又发挥其助催化剂效应，首次实现Ni₂P的双功能作用。Ni₂P作为电子桥有效地降低了BiVO₄/g-C₃N₄界面电子的迁移阻力，同时还充当g-C₃N₄表面的助催化剂，不仅加速了载流子的分离和迁移，还增加了还原CO₂的活性位点。这项工作发现了过渡金属磷化电子桥和助催化剂的协同效应，在光催化CO₂还原耦合四环素氧化体系中表现突出。相关结果发表于Appl. Catal. B: Environ., 2023, 337, 122957.上，2020级硕士研究生胡成为第一作者，贾雪梅副教授、林海莉教授、陈士夫教授为共同通讯作者。

  （3）构建了界面Bi-N键和N空位协同调控的Bi₁₂O₁₇Br₂/g-C₃N_4-x S型异质结，应用于光催化CO₂还原耦合四环素（TC）氧化。理论和实验结果表明，界面Bi-N键和N空位的协同作用有效加快了载流子转移动力学，实现了CO₂还原协同四环素氧化的优异活性。相比于CO₂还原和TC氧化两个半反应，耦合反应体系呈现出优异的光催化氧化还原活性。本工作在利用化学键和缺陷协同调控异质结的界面电荷迁移方面提供了新的理解。相关结果发表于Appl. Catal. B: Environ., 2024, 343, 123522.上，贾雪梅副教授为第一作者，曹静教授、陈士夫教授为共同通讯作者。

（4）以表面基团-缺陷为引导策略，通过原位光诱导方法构筑了双结构Co位点的BiO_1-xCl-OH/Co催化剂，其中，表面羟基（OHs）和氧空位（OVs）分别锚定Co²⁺助催化剂，形成紧密的OH−Co氧化位点和OV−Co还原位点。随后，原位形成的OH−Co氧化位点和OV−Co还原位点分别参与光催化CO₂还原和四环素氧化，从而实现优异的光催化氧化还原性能。本研究为设计双功能金属离子助催化剂提供了一种新的策略，为实现高效的CO₂还原和有机污染物氧化提供有益的借鉴。相关结果发表于Appl. Catal. B: Environ. Energy, 2024, 359, 124514.上，2021级硕士研究生孙浩宇为第一作者，贾雪梅副教授、陈士夫教授、曹静教授为共同通讯作者。

（5）最近，团队设计了一种双活性基团协同修饰的BiOBr（NH₂/BOB-OH）光催化剂以提高光催化CO₂还原耦合环丙沙星（CIP）氧化性能。其中，羟基和氨基分别吸附和活化有机污染物CIP和CO₂分子，进而促进了整体光催化氧化还原性能。本研究为设计制备具有双重功能化活性基团的半导体光催化剂提供了一种新策略，以实现高效的光催化能源转化协同环境修复。相关结果发表于Appl. Catal. B: Environ. Energy, 2024, doi:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124713.上，2022级硕士研究生李馨悦为第一作者，贾雪梅副教授、陈士夫教授、林海莉教授为共同通讯作者。

曹静教授简介：https://hcxy.chnu.edu.cn/szdw/jsfc/content_10706

林海莉教授简介：https://hcxy.chnu.edu.cn/szdw/jsfc/content_10722

贾雪梅副教授简介：https://hcxy.chnu.edu.cn/szdw/jsfc/content_116343

（文：贾雪梅 / 图：贾雪梅 / 审核：韩满意 / 审校：曹静 / 终审：杨振兴）