12月19日，bw必威化学学院绿色催化与传感创新科研团队在国际权威期刊《Journal of Catalysis》（中国科学院1区Top，IF=6.5）上发表题为《Synergistic Regulation of Charge Dynamics and Reaction Pathways for Selective Photocatalytic NO Oxidation to Nitrate via Oxygen Vacancies and Plasmonic Ag Nanoparticles》的研究论文。该研究成功开发出新型光催化材料BiSbO4/AgCl-Ag-70，通过氧空位与等离子体银纳米颗粒的协同作用，实现了对一氧化氮的高效选择性氧化，硝酸盐选择性达89.2%，并显著抑制有毒副产物二氧化氮的生成。bw必威为第一完成单位，化学学院硕士生焦邓宇为第一作者，陈鹏副教授与张文东研究员为共同通讯作者。
研究团队通过水热法与光沉积法构建了BSO/AgCl异质结结构，并引入银纳米颗粒与氧空位，形成多元协同催化体系。材料表征表明，BiSbO4与AgCl之间形成清晰的异质结界面，银纳米颗粒均匀分布，氧空位浓度显著提升，为电荷分离与反应路径优化奠定了结构基础。
为解决粉末催化剂稳定性不足的难题，团队将BSO/AgCl-Ag-70负载于Al2O3陶瓷泡沫上，制成BSO/AgCl-Ag-70-CF器件。该器件在可见光下表现出卓越的NO净化性能：初始去除率高达90.0%，连续反应720分钟后仍保持79.0%的活性，且NO2生成量仅为22 ppb（占比4.2%）。陶瓷泡沫的多孔结构不仅提升了污染物吸附能力，还有效防止了活性位点阻塞，显著增强了器件的长期运行稳定性。
通过原位红外光谱与密度泛函理论计算，研究揭示了材料的高选择性机制。异质结内建电场促进电荷定向迁移，银纳米颗粒通过表面等离子体共振增强可见光吸收，而氧空位作为电子陷阱位点，协同优化了电荷分离效率。实验表明，超氧阴离子自由基是主导氧化过程的关键活性物种。
该研究通过材料结构设计与反应路径调控，实现了光催化NO氧化的高选择性与稳定性，为氮氧化物污染治理提供了新思路。未来，团队将进一步完善材料体系，推动光催化器件的实际应用，助力“双碳”目标下的环境污染防治。本研究由国家自然科学基金、重庆市自然科学基金等项目支持。
文章链接地址：https://doi.org/10.1016/j.jcat.2025.116650
