近期，浙江师范大学“光催化材料”大学生创新工作室、物电学院何益明课题组18级材料科学与工程专业本科生李紫玉和李怡同学，以第一作者身份分别在中科院一区期刊Ultrasonics Sonochemistry（2020年影响因子为7.491）上发表题为“Novel application of Ag/PbBiO2I nanocomposite in piezocatalytic degradation of rhodamine B via harvesting ultrasonic vibration energy” 和“KNbO3/ZnO heterojunction harvesting ultrasonic mechanical energy and solar energy to efficiently degrade methyl orange”的研究论文，论文指导老师为物电学院的何益明教授。
能源危机和环境污染是当今世界面临的两大难题。利用可持续能源解决上述两个问题被认为是最理想的途径。利用太阳能的光催化技术因此得到了迅速发展。近年来，压电催化技术由于可以在黑暗中进行，并且可利用自然界中丰富的低频机械能源，被认为是光催化技术的重要补充，也受到了广泛的关注。有关压电材料的修饰改性和催化应用的研究逐渐成为催化研究的热点之一。
李紫玉同学的工作报道了一种新型的压电催化剂Ag/PbBiO2I纳米复合材料，并将其应用于罗丹明B的压电催化降解。PbBiO2I 二维纳米片结构赋予其压电性质，使其能够在超声波振动下驱动压电催化反应。Ag 纳米粒子的负载在 Ag-PbBiO2I 接触区域之间形成肖特基势垒，改善了电荷载流子的分离并提高了压电催化效率。Ag/PbBiO2I 样品的压电催化速率为 0.0165 min−1，达到纯 PbBiO2I 的 6.8 倍。该工作表明PbBiO2I 纳米片在利用超声振动能量方面显示出广阔的潜力。
（材料181班李紫玉）
李怡同学报道了通过KNbO3修饰改善ZnO光催化和压电催化降解甲基橙性能的工作。在模拟太阳光下，KNbO3/ZnO 复合催化剂的甲基橙降解速率为 0.047 min-1，达到了 ZnO 的 2.47 倍。在压电催化反应中也观察到KNbO3对ZnO的促进作用。研究发现，由于 KNbO3 和 ZnO 的能带电势不同，其界面处的电势场可以驱动光/压电诱导电荷载流子的二次分布，促进更多的自由载流子参与反应，从而提高了光/压电催化活性。瞬态光电流和压电电流响应的分析证实了这一推测。循环试验发现KNbO3/ZnO 复合材料在连续 6 次使用中表现出良好的催化稳定性，表明KNbO3/ZnO纳米复合材料在进一步利用太阳能和机械能开发新的水净化技术方面具有巨大的潜力。
（材料初阳181班李怡）
发表论文的两名同学均主持国家级大学生创新创业项目。同时，以上研究工作的完成得益于浙师大本科教学部积极推行的“大学生创新工作室”项目和材料科学与工程专业推行的导师制计划，以及国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的资助。在上述项目和计划的支持下，“光催化材料”工作室的多名本科生陆续在Journal of Colloid Interface and Science, Journal of Environmental Sciences，Inorganic Chemistry Frontiers等期刊上发表多篇论文，学生的创新能力和科研热情得到极大提升。工作室多名同学成功保研或考取中国科技大学、复旦大学、中科院大学、和武汉理工大学等学校的研究生。
供稿/ 物电学院
编辑/ 李雪楠
审核/ 陈锐
