CJC论文：S型Mn0.5Cd0.5S/In2S3 (MCS/IS)异质结光催化剂高效降解抗生素污染物 

近期，国际期刊《Chinese Journal of Catalysis》在线发表了题为“Systematic assessment of emerging contaminants elimination using an S-scheme Mn0.5Cd0.5S/In2S3 photocatalyst: Degradation pathways, toxicity evaluation and mechanistic analysis”的研究性论文。本文设计并制备了一种新型的S型Mn0.5Cd0.5S/In2S3 (MCS/IS)异质结光催化剂, 用于高效降解抗生素污染物, 重点考察了其对盐酸四环素(TCH)的去除效果。随着工业化和城市化的快速发展, 水源中的新兴污染物(如抗生素)对生态环境和人类健康构成了严重威胁, 亟需开发高效、可靠的水处理技术。光催化高级氧化技术(AOPs)因其反应速率快、氧化能力强且环境友好, 被认为是解决该问题的有效手段。然而, 现有研究在废水处理的全面评估方面仍存在不足, 特别是在降解路径、毒性评估及反应机理的深入解析方面亟待加强。本文设计并制备了一种新型的S型Mn0.5Cd0.5S/In2S3 (MCS/IS)异质结光催化剂, 用于高效降解抗生素污染物, 重点考察了其对盐酸四环素(TCH)的去除效果。实验结果表明, 优化的MCS/IS光催化剂在可见光下表现出卓越的光催化活性, 对 TCH的降解率显著提升, 并展现出优异的抗无机阴离子干扰能力。此外, 基于MCS/IS膜的连续流废水处理系统在长期运行中表现出出色的稳定性, 为实际废水处理提供了可行的技术方案。通过响应面方法和Fukui函数分析, 系统研究了反应条件 (如催化剂用量、水体类型和污染物种类等)对光催化降解速率的影响, 并揭示了TCH降解的主要路径及关键中间产物。毒性评估结果表明, 经过MCS/IS光催化处理的出水对环境安全无显著危害。进一步的机理研究表明, MCS/IS光催化剂中的S 型异质结结构有效促进了光生电子-空穴对的分离, 同时保留了强氧化性空穴和高还原性电子, 从而显著提升了光催化性能。综上, 本研究不仅为高效光催化剂的设计与合成提供了新思路, 还通过系统的降解路径解析、毒性评估及机理研究, 为光催化技术在环境治理中的应用奠定了科学基础。Chinese Journal of Catalysis是工程技术类的中科院一区期刊，最新影响因子为17.7。