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高級氧化工藝（Advanced Oxidation Process, AOPs）是一種有效的有機廢水處理技術。光催化因其對有機污染物的氧化破壞而備受關注，具有潛在的太陽能應用前景。作為一種無金屬且可持續(xù)的光催化劑，氮化碳（CN）因其易于合成和高化學可調性而具有吸引力。然而，光生電子和空穴的嚴重復合限制了降解性能和穩(wěn)定性，遠不能滿足工業(yè)需求。同時，很少有關于設計用于使用CN光催化劑有效降解有機污染物的連續(xù)流動裝置的報道。

基于此，清華大學朱永法教授和Qixin Zhou等人報道了一種具有三個結晶水平（Tri-crystallinity，三結晶度）的同質結氮化碳（CN）光催化劑，以增強有機污染物的降解活性。

Appl. Catal. B.：不同結晶度CN同質結誘導的增強界面內電場有效降解有機污染物

研究發(fā)現，結晶度（crystallinity）的增加導致費米能級和能帶位置降低。這種差異在界面處構造了一個內部電場（internal electric field, IEF），其結晶度方向從較低到較高。對比傳統(tǒng)的單界面，三結晶的多接觸界面增強了界面IEF兩倍。界面IEF改善了電荷分離和轉移，三結晶CN對抗生素的降解至少是初級CN的20倍。

機理研究發(fā)現，IEF作為光生載流子遷移的驅動力，有效地抑制了電荷復合。其次是活性氧和空穴增加，導致降解活性增強。此外，在連續(xù)流動反應器中負載在無紡布上的三結晶CN在上午11：00至下午3：00的流速為14.2 L h^-1 m^-2時實現了91.0%的有機廢水凈化。該工作為設計未來高效光催化劑的界面IEF提供了一種策略。

Efficient Degradation of Organic Pollutants by Enhanced Interfacial Internal Electric Field Induced via Various Crystallinity Carbon Nitride Homojunction. Appl. Catal. B Environ., 2022, DOI: 10.1016/j.apcatb.2022.121388.

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