本网讯（材料科学与工程学院 周乾坤）针对过硫酸盐的高级氧化工艺表现出载流子运输迟缓和催化中心再生缓慢的问题，材料科学与工程学院孙兆奇教授课题组使用钴掺杂的ZnAl-层状双氢氧化物(ZnAl-LDH)纳米片阵列作为可回收的压电催化剂，有效激活过氧单硫酸盐降解诺氟沙星。密度泛函理论(DFT)计算和相关实验结果证明所构建的压电催化系统主要是基于非自由基机制，包括单线态氧和电子传输。相关研究以“Cobalt-doped ZnAl-LDH nanosheet arrays as recyclable piezo-catalysts for effective activation of peroxymonosulfate to degrade norfloxacin: non-radical pathways and theoretical calculation studies”为题发表在材料学科顶级期刊《Nano Energy》上。我院硕士研究生陆雨晴和丁春生为共同第一作者，孙兆奇教授、王佩红教授和张苗副教授为共同通讯作者，安徽大学材料科学与工程学院为唯一通讯作者单位。
图1 钴掺杂的ZnAl-LDH纳米片阵列压电催化剂活化过氧单硫酸盐降解诺氟沙星的示意图
与传统的粉末催化剂相比，钴掺杂的ZnAl-LDH纳米片阵列压电催化剂不仅易于回收，还避免了对环境的二次污染。值得注意的是，该催化剂显著的压电特性加速了载流子的传输，促进了催化活性中心Co2+的再生。催化剂显著的结构稳定性不仅使Co离子浸出量大大减少，而且使其成功地适应复杂的水环境。
图2 钴掺杂的ZnAl-LDHs在水流诱导下的内部压电极化示意图
此外，孙兆奇课题组还探讨了三维激发-发射矩阵荧光光谱技术在溶解有机物研究中的应用。为今后研究用于过氧单硫酸盐活化的压电催化剂的结构和机制提供了不可忽视的参考价值。