近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作创新团队与地方高校合作在已有前期工作基础上，扩展新型半导体量子点材料在消减抗生素污染物方面再获突破。研究成果以“Mo-modified band structure and enhanced photocatalytic properties of tin oxide quantum dots for visible-light driven degradation of antibiotic contaminants”为题，发表在《环境化学工程》（Journal of Environmental Chemical Engineering）上。

据张倩茹研究员介绍，新兴有机污染物抗生素的高效降解是近年来困扰环境科学与工程领域的热点和难点问题。可见光驱动的光催化技术是一种可持续、绿色环保、低毒/无毒的具有广阔发展前景的污染物处理手段，已受到越来越广泛的关注。而功能性纳米材料在实现这一技术中起到了至关重要的作用，虽已有一定的应用，但其在材料合成策略和性能控制方面仍面临巨大挑战。

本研究通过Mo（钼）修饰使SnO₂（二氧化锡）量子点具有可见光驱动的光催化性能，进而能够高效去除抗生素类有机污染物。该研究以盐酸四环素作为目标污染物，对SnO₂量子点的光催化性能进行评价：当抗生素浓度为25 mg/L，降解效率可达到96.5%，速率常数为0.033 min⁻¹。其原理主要是由于光生空穴具有较强的氧化能力，水氧化可产生高活性的羟基自由基，用于光催化降解。综上所述，本研究为SnO₂量子点的绿色合成策略和机制，以及作为高效可见光驱动的环境修复光催化剂提供了新思路。

该研究工作得到中国农业科学院科技创新工程、中央高校基本科研业务费专项资金共同资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.107091

Mo修饰的SnO₂量子点光催化盐酸四环素类抗生素污染物降解性能和机理