近日，新能源材料与器件专业2021级本科生彭圣航在学业导师李荣和陈绪兴老师（材料科学与工程学院教师）的指导与帮助下，在工程技术Top期刊《Separation and Purification Technology》上发表名为“Design and construction of a Ag₃PO₄ NPs/protonated g-C₃N₄ nanosheet S-scheme heterojunction for photocatalytic degradation of C₂H₄”的研究型论文，彭圣航为论文第一作者，李荣、陈绪兴、高云老师为论文共同通讯作者。

乙烯(C2H4)作为植物生长中的一种代谢产物，在新鲜农产品储存和冷藏过程中会加速其成熟和变质，从而造成巨大的经济损失。开发一种常温常压下高效去除乙烯的绿色环保技术以用于果蔬保鲜具有重要的实际应用价值。本课题组过去几年一直探索光催化技术在果蔬保鲜中的应用（Chem. Eng. J., 2017, 320, 644; Chem. Eng. J., 2022, 429, 132241; J. Hazard. Mater., 2022, 424, 127685; Energy Environ. Mater., 2024, 7, e12643; Sep. Purif. Technol., 2023, 327, 124948; Sep. Purif. Technol., 2022, 297, 121478; ACS Appl. Nano Mater., 2021, 5, 1828.），然而在可见光照射下实现C2H4的高效催化降解仍然是一个重要的挑战。S型异质结具有高效分离光生载流子和保留强大的氧化还原活性位点的优势。本研究工作中，首先通过密度泛函理论(DFT)计算精确地预测了Ag3PO4和g-C3N4的相对能级排列和界面电荷转移动力学，从而确定了Ag3PO4和g-C3N4之间形成S-型异质结的可行性。为了增强内建电场的强度，构建良好的界面，在成功合成超薄g-C3N4纳米片后进一步质子化改变其Zeta电位。这种修饰可以在二维g-C3N4表面上增加活性位点，以获得丰富的官能团和良好的分散性。在模拟太阳光和可见光照射下研究了S-型Ag3PO4 NPs/质子化g-C3N4纳米片复合材料。利用UV-Vis DRS、UPS、原位辐照XPS和EPR分析了Ag3PO4和g-C3N4的空间电荷转移途径，证实了S-型异质结的成功形成。结果表明，该独特的结构设计不仅能够有效地改善Ag3PO4自身所存在的严重光腐蚀，提高催化剂的稳定性，而且能实现高效的电荷转移和足够的氧化还原能力。该研究推进了旨在从空气中去除C2H4和提高Ag3PO4等光腐蚀物质稳定性的技术探索。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.129076