作为一种具有高物理和化学稳定性的抗生素，四环素（TCH）广泛存在于自然水体和生态环境中。金属-有机框架（MOFs）材料光催化降解TCH，由于其环境友好和良好的回收利用性能引起了人们广泛的关注。尽管Z型异质结MOFs复合材料广泛应用于光催化，但关于氧空位（Ov）在Z型光催化剂中的作用机制尚不明确。
基于此，五邑大学李玉瑛/刘捷威老师在前期MOFs及MOFs复合材料光催化研究的基础上，设计了一例氧空位（Ov）修饰的Z-型异质结MOFs复合材料，NU-1000/BiOCl-Ov。通过XPS和顺磁共振（EPR）确认了复合材料中氧空位的存在，并且利用原位XPS、开尔文探针力显微镜（KPFM）、紫外光电子能谱（UPS）和EPR等测试手段详细表征了复合材料中的Z型电荷转移路径。相比于NU-1000和BiOCl-Ov单体，NU-1000/BiOCl-Ov在光催化降解TCH中表现出显著提升的性能。理论计算显示氧空位能够引发电子的重新排布，促进O2分子和TCH分子的活化。机理研究表明，MOFs复合材料中氧空位和Z型异质结的协同作用，能够有效地增进光生载流子的分离。
图1.氧空位和Z型异质结协同作用促进光催化TCH降解的示意图
相关成果以“Elucidating the synergistic effect of oxygen vacancies and Z-scheme heterojunction in NU-1000/BiOCl-Ov composites towards enhanced photocatalytic degradation of tetracycline hydrochloride”为题发表于 Journal of Colloid And Interface Science期刊。论文第一单位为五邑大学环境与化学工程学院，第一作者为五邑大学硕士研究生邓恩泽，通讯作者为李玉瑛副教授、刘捷威副教授。本研究得到了国家自然科学基金和江门市五邑大学合成化学与清洁生产重点实验的大力支持。
