在国际科技合作项目(Nos. 2013DFG50150 and 2016YFE0126300)以及校国际合作专项的支持下，2018年3月10日-2019年2月16日，我院张延荣教授团队在Applied Catalysis B: Environmental期刊上发表了光催化材料在环境领域的两篇最新研究成果（Z. Zhu, H. Pan, M. Murugananthan, J. Gong, Y. Zhang. Visible light-driven photocatalytically active g-C₃N₄ material for enhanced generation of H₂O₂. 232 (2018) 19-25.）和（Z. Wang, M. Murugananthan, Y. Zhang, Graphitic carbon nitride based photocatalysis for redox conversion of arsenic(III) and chromium(VI) in acid aqueous solution, Applied Catalysis B: Environmental (2019).）。两篇论文都以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位，论文的通讯作者为张延荣教授，第一篇是以2016级硕士朱泽东为第一作者，该论文目前已被引用14次。第二篇论文以2016级硕士王钊为第一作者。Applied Catalysis B: Environmental为国际知名期刊，2017年影响因子为11.698。

在第一篇论文中，我们首次以低聚合度的g-C₃N₄为前驱体，采用NaBH₄还原的方法制备出还原态g-C₃N₄，成功实现了N掺杂。通过XPS、FTIR等表征得出材料在还原处理后形成了N空位和C≡N，其中N空位形成了间接吸收能带，大大提高了材料的可见光吸收能力，C≡N的形成使g-C₃N₄材料能带下移，价带氧化能力增强。之后通过旋转圆盘电极测试，证明材料的光催化机理是双电子还原。再通过理论计算，深入的探究了材料的结构变化对光催化性能的影响，进一步证实了上述的结论。该材料在可见光条件下H₂O₂产率高达170 μmol/L h⁻¹，达到了较好的光催化储能效果，成功实现了环境领域中光催化产清洁能源的目的。在后续的研究中，张延荣教授团队将铁与光催化材料结合，利用材料高产H₂O₂的优越性能，构筑原位Fenton反应体系，用于降解污染物。

在第二篇文章中，我们同样采用g-C₃N₄基光催化材料，通过掺杂均苯四甲酸二酰亚胺(PDI)，高效实现了酸性废水中As(III)和Cr(VI)的协同转化。与广泛商业化使用的TiO₂ (P25)相比，其具有优异的耐久性。另外，光催化产生的e^-、h⁺、•O₂^–、H₂O₂是协同转化As(III)和Cr(VI)的主要活性物质。除此之外，原位建立的Cr(V)/H₂O₂ 类芬顿体系产生的•OH被证实是两种污染物协同转化的重要因素。该研究在实现酸性废水中两种重金属污染物协同转化的同时，也为构建光催化原位类芬顿系统提供了新思路。

全文链接：

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.03.035

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.02.041