近年來，抗生素作為新興污染物受到全球學者的關注。諾氟沙星是目前最常用的喹諾酮類抗生素藥物。由于其進入人體無法被完全代謝，導致易殘留在多種水體中，危害嚴重。光催化是目前降解此類污染物最有效且有前景的技術之一，但傳統光催化劑存在光生載流子快速重組的現象，限制了該技術的推廣應用。
為解決這一難題，石輝團隊構建了本質上含有納米銀顆粒的硫化銀/磷酸銀/活化生物炭三元復合光催化劑，該復合光催化劑在200—800納米全可見光段均有明顯的吸收，在光照120分鐘時對高濃度（50毫克每升）諾氟沙星的去除率超過90.42%，降解速率常數為0.0175每分鐘，總有機碳去除率達69.67%。在光照60分鐘時即可對常見濃度（10毫克每升）的諾氟沙星完全去除。
“新型復合光催化劑具有多次可重復利用性、光穩定性和在復雜環境下的抗干擾性。”論文第一作者兼通訊作者、西安建筑科技大學教師王彤彤表示，該復合光催化劑具有特殊的p-n異質結與Z-scheme型光生載流子轉移模式，采用氮硫共摻雜方式能豐富復合光催化劑的元素組成、表面官能團和缺陷，同時也活化了介孔結構。
“我們還發現了尚未見報道的新降解中間體（P7）?！蓖跬榻B說，P7是喹諾酮類抗生素共有的官能團，其對該類抗生素的降解過程起到承上啟下的關鍵作用。
石輝表示，研究揭示了非金屬元素共摻雜協同增強貴金屬半導體催化的作用機制，為喹諾酮類抗生素的降解過程及新降解中間體提供了關鍵數據，有助于推動低成本光催化技術的高效應用。
（受訪者供圖）
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