广东
近日，山东农业大学水利土木工程学院李晓晨教授团队在Chemical Engineering Journal发表题为“Photo-electric synergistic degradation of levofloxacin using Ce-ZnO/MoS2 activated carbon fiber: Performance, pathways, mechanisms, and toxicity evaluation”的研究论文。2023级在读硕士研究生王紫宁与水利土木工程学院徐丽梅老师为本文共同第一作者，李晓晨教授为本文通讯作者。
光催化技术（PC）作为一种环境友好的绿色技术，已广泛用于难降解有机物的去除。其是利用半导体在光照下会产生光生电子-空穴，从而生成各种活性自由基来去除污染物，然而传统的PC存在光能转化率低、反应速率慢等特点。该研究成功合成了Ce-ZnO/MoS2异质结并负载于活性炭纤维（ACF）上，并构建了光电协同（PES）体系。ZnO与Ce和MoS2的相互作用通过产生缺陷、优化能带结构以及增加活性位点显著增强了催化效果，促进了界面电荷转移以及电子和空穴对的分离。作为导电基底的ACF促进了电子迁移，同时解决了粉末状Ce-ZnO/MoS2回收困难的问题。PES系统实现了PC和电化学氧化的协同效应，以及左氧氟沙星（LEV）的高效降解（99.58%），主要活性物种为超氧自由基，对LEV的降解途径涉及哌嗪和羧基的损失、喹诺酮的破坏、脱氮和脱氟作用，该系统重复利用性高、成本低、可降低污染物生态毒性风险。该技术为有效去除难降解有机污染物提供了重要的理论和技术支持。
图1. Ce-ZnO/MoS2/ACF光电协同降解左氧氟沙星的机制
该研究得到了国家自然科学青年基金、山东省重点研发、山东省自然科学基金项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167430
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