近日，我院徐远国老师在催化、环境与能源化学方向顶级期刊Applied Catalysis B: Environment and Energy (IF: 20.2) 发表最新研究论文“Plasmon-drive multi-channel hot electron transfer in V_O-Cu₂O@Cu/CN_x heterojunction for enhanced photo-fenton-like reaction: Critical roles of copper species and H₂O₂”。化学化工学院徐远国教授，谢吉民教授和药学院谢萌副教授为论文共同通讯作者，化学化工学院博士生王艳为论文第一作者，江苏大学为该论文的独立完成单位。

铜基催化过氧化氢（H₂O₂）工艺在水净化高级氧化工艺中显示出巨大的有机污染物去除潜力。然而，提高H₂O₂的活化效率并维持长期稳定的活性氧物种（ROS）生成是实现高效水净化的核心目标。值得注意的是，氧化亚铜（Cu₂O）的反应动力学常数为k_Cu+/H2O2 = 1.00×10⁴ M⁻¹ s⁻¹，是一种有效的光辅助H₂O₂活化剂，可以快速活化H₂O₂；然而，它的氧化还原不稳定性，导致Cu⁺不可逆歧化生成Cu⁰和Cu²⁺，很大程度上限制了它的应用。因此构建一个理想的Cu₂O基光催化剂来实现氧化还原歧化可逆（Cu⁺⇋Cu⁰+Cu²）是有意义的。

该工作设计并构建具有混合铜氧化态的双缺陷V_O-Cu₂O@Cu/CN_x异质结，产生的内部电场大大加速了等离子体引起的热电荷分离动力学，表现出优异的光活化H₂O₂能力和光激发协同作用，实现了高效稳定的光激发协同H₂O₂活化有机污染物降解。研究发现具有pH响应性的H₂O₂共存去质子化形式（HO₂⁻）可促使Cu⁺ 位点的氧化还原歧化反应可逆，实现了可逆的Cu⁺氧化还原歧化反应（Cu⁺⇋Cu⁰+Cu²），从而解决反应体系不稳定性的问题。该研究为开发高稳定的Cu基类光芬顿催化剂提供了一个新的视角，有助于提高对Cu催化H₂O₂过程潜在机制的理解。

该研究成果得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金项目以及镇江市2024年基础研究与发展规划项目的资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337325004837