近日，学院生化分析与光电催化研究团队在环境科学与生态学领域中科院一区期刊Journal of Cleaner Production上发表了题为“Efficient degradation of tetracycline over vacancy-modified Cu-doped Bi₂O₂S via peroxymonosulfate activation and photocatalysis”的研究论文（DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.136631）。

该研究针对过硫酸盐活化去除有机污染物的科学问题，采用水热+煅烧法，制备了富含氧空位的Cu掺杂 Bi₂O₂S催化剂（缩写为Cu/BOS-OV）。可见光下，催化剂对四环素（TC, 10 mg∙L^-1）的光催化降解效率为79%。在过硫酸盐（PMS）存在下，由于氧空位和铜掺杂对过硫酸盐的协同活化作用，Cu/BOS-OV在30 min内对TC (30 mg∙L^-1)的降解率达到90.4%。自由能计算结果表明：在Cu/BOS-OV表面发生的HSO₅⁻解离及其产物•OH/SO₄^•-的解吸过程由Cu²⁺和氧空位决定，HSO₅⁻在Cu/BOS-OV上的吸附能降低，及其O-O键长的增加促进了SO₄^•-的形成，最终使TC降解效率显著提高。根据理论计算结果，分析了由HSO₅⁻解离生成•OH和SO₄^•-的路径，ESR结果进一步证明了该两种自由基的存在。本研究为光催化和PMS活化协同去除有机污染物，以及过渡金属元素和氧空位协同活化PMS的研究提供了一定的理论参考。

论文第一作者邢永雷副教授，通讯作者为倪刚教授、王鑫副教授，该工作得到了宁夏自然科学基金和宁夏重点研发计划的支持。