近日，我校环材学院2017级研究生张晓慧在导师王波教授和杨大鹏教授（泉州师范学院）的共同指导下，在废弃生物资源的改性和环境应用方面取得新的进展，相关成果以“NIR-triggered photocatalytic/photothermal/photodynamic water remediation using eggshell-derived CaCO3/CuS nanocomposites”为题，正式发表于化工/环境领域权威刊物Chemical Engineering Journal （2020，388：124304，中科院一区）上。
光催化技术是近年来污水处理领域的研究热点之一。该技术主要通过合成具有可见和紫外响应的催化剂来实现污物处理，而紫外-可见光对污水介质穿透性较低，还存在反应物和催化剂对入射光的竞争性吸附等固有缺点，限制了该技术的有效利用。近红外光约占太阳光谱的50%，对各种介质特别是生物组织具有更高的穿透深度。因此，可控制备具有近红外吸收特性的光催化剂来实现污物降解可能是提高污水处理效率的重要途径之一。基于此，研究人员选用廉价的鸡蛋壳作为模板，通过简单反应将半导体CuS纳米材料负载在其表面，制备出对近红外光具有强吸收能力和优良光热转换能力的CaCO3/CuS纳米复合材料。在近红外光照射下，该材料发生高效的能量转移，从而产生大量的ROS(•OH和•CO3-)。通过光催化、光热和光动力协同效应机制对有机污染物进行有效的降解和致病菌的消融。研究表明，废蛋壳不仅可以作为载体起到有效的分散和引导粒子形貌生成作用，还可以作为化学反应源提供活性碳酸根自由基（•CO3-），对目标物的降解发挥重要作用。论文中提出的“以废治废”理念不仅可以解决蛋壳的环境污染和资源浪费问题，而且得到的功能纳米复合材料有望在水/空气净化、生物医学、催化、能源等领域实现重要价值。
