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近期，新疆師范大學化學化工學院馬玉花副教授團隊在化學領(lǐng)域頂級期刊《Journal of Materials Science & Technology》發(fā)表題為“Construction of oxygen-vacancies-rich S-scheme BaTiO₃/red phosphorous heterojunction for enhanced photocatalytic activity”的科學研究論文，（IF=10.9）。此論文受到國家自然科學基金（52063028、22208275）、新興污染物與生物標志物監(jiān)測天山創(chuàng)新團隊（2021D14017）等項目的資助。期刊主要報道先進材料、能源、環(huán)境、光催化和相關(guān)領(lǐng)域的概念上新穎的科學研究成果和創(chuàng)新技術(shù)。

本文采用簡單的水熱法在窄帶隙紅磷（RP）和寬帶隙BaTiO₃（BTO）之間構(gòu)筑了富含氧空位的S型異質(zhì)結(jié)。水熱處理的RP（HRP）與BTO匹配良好的能帶結(jié)構(gòu)保留了HRP的可見光響應(yīng)性和BTO的氧空位，表現(xiàn)出優(yōu)異的光電化學和光催化性能。光催化實驗結(jié)果顯示BTO/HRP光催化劑對模擬污水中的有機污染物和細菌具有良好的去除能力。在12 min內(nèi)，對目標污染物羅丹明B（RhB）的光降解速率可達3.029×10^?1 min^?1。在1 h內(nèi)可以對菌落數(shù)為1.8×10⁹ CFU/mL的大腸桿菌（E. coli）進行滅活，其滅活率為99.8%，高于HRP（68.4%）和BTO（66.8%）。BTO/HRP異質(zhì)結(jié)因富含氧空位的S型結(jié)構(gòu)而具有獨特的界面協(xié)同作用，增強了光誘導電子和空穴的還原和氧化能力。此外，BTO和HRP之間形成的內(nèi)置電場和氧空位促進了光生載流子的轉(zhuǎn)移和分離。本論文為環(huán)境污染提供了高效的光催化劑，同時富含氧空位的S型異質(zhì)結(jié)的設(shè)計可擴展到其半導體的光催化劑的制備和應(yīng)用，具有普適意義。

（a）II型異質(zhì)結(jié)機理（b）S型異質(zhì)結(jié)機理（c）BTO/HRP復合材料的光催化機理

該團隊申請獲得了自治區(qū)級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（NO. 20201701141126），所建立的《磷錫之光—光催化降解微生物創(chuàng)新技術(shù)引領(lǐng)者》項目在第九屆互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中榮獲自治區(qū)金獎。

第九屆互聯(lián)網(wǎng)+大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽自治區(qū)級金獎證書

馬玉花，博士，新疆師范大學副教授，博士生導師。入選了新疆天池博士計劃、新疆師范大學青年拔尖人才計劃和學術(shù)骨干。從事高校教育6年，主要從事分析化學教學、分析化學和物理化學科學研究。在科研、教學和指導學生競賽方面成績優(yōu)異：主持國家自然科學基金2項，自治區(qū)教研項目2項，自治區(qū)自然科學基金2項等。以第一作者或通訊作者在國內(nèi)和國際專業(yè)期刊上發(fā)表30余篇文章，授權(quán)專利2項。獲得自治區(qū)青年教師教學競賽二等獎、自治區(qū)優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導師、自治區(qū)優(yōu)秀論文獎、師德先進個人等多項獎勵和榮譽。指導學生獲得互聯(lián)網(wǎng)+大賽國家級銅獎2項，自治區(qū)金獎3項、銀獎10項和銅獎6項。

馬玉花副教授指導學生