近日，以贵州民族大学材料科学与工程学院焦丹花副教授为第一作者兼通讯作者，贵州民族大学为第一单位，在材料化学类重要期刊《胶体与界面》（Journal of Colloid And Interface Science, IF: 9.7）发表题为《Rational establishment of metal ion conffinement and direct charge transport of Fe-X-C in ZnFe2O4/NBGA system for enhanced degradation of emerging pollutants》（在ZnFe2O4/NBGA体系中合理构建金属离子限域与Fe-X-C直接电荷传输以增强新污染物的降解）的学术研究论文。
《Journal of Colloid And Interface Science》创刊于1966年，Elsevier出版，在2026年中科院分区中为材料化学类一区。
水体中新污染物（如抗生素）的持续增加对生态系统和人类健康构成严重威胁。光助类芬顿反应结合了光催化与过硫酸盐活化优势，其中铁基材料因成本低、可回收性高而备受关注。本研究针对金属离子溶出、电荷复合和催化稳定性等核心问题，提出在氮硼共掺杂石墨烯气凝胶（NBGA）上负载ZnFe₂O₄，通过Fe-X-C化学桥实现金属离子限域与直接电荷传输的协同强化机制。
其中NBGA三维多孔结构可有效锚定ZnFe₂O₄纳米颗粒，有效防止团聚与溶出；Fe-N-C桥强化了金属-载体化学键合，降低界面接触电阻，可加速光生载流子的分离。该催化剂在可见光下50分钟内实现四环素99.5%去除率，反应速率显著提升，循环稳定性优异，抗无机阴离子干扰能力强，降解产物毒性显著降低。自然光条件下对高浓度抗生素废水的处理效果证实了其实用价值。DFT计算从电子结构层面揭示了d带中心上移、B-N键局域电场及Fe位点优先吸附PDS的分子机制，为金属-碳基催化剂理性设计提供了理论解释。该研究为开发经济可持续、环境友好的新污染物治理技术提供了新思路。
该研究工作得到了国家自然科学基金项目、贵州省科技厅自然科学基础研究计划项目的资助。
图文：焦丹花
一审、一校：张惠蓉
二审、二校：龙 波
三审、三校：陶 媛
