近日，学院污染物环境行为与控制团队在压电活化过硫酸盐研究领域取得重要进展。相关成果以“Crystalline-Amorphous Hybrid of MoS₂ for Enhanced Piezo-catalytic Activation of Peroxomonosulfate Toward Organic Pollutants Degradation”为题发表在国际材料科学与工程技术顶级期刊Advanced Functional Materials上（https://doi.org/10.1002/adfm.202419597）。团队硕士研究生朱建冬为该论文第一作者，何欢教授、季秋忆博士为共同通讯作者，南京师范大学环境学院为第一单位和通讯单位。

尽管压电催化在环境修复应用中具有广阔潜力，但各种压电材料仍然存在载流子浓度低、载流子迁移率有限、电子-空穴对快速重组等问题，然而大多数已报道的控制压电材料形态和缺陷的策略都相对昂贵且复杂。该研究通过简单的干燥方式和热处理工艺实现了MoS₂晶体-非晶杂化，阐明了晶体工程对压电活化过硫酸盐（PAP）体系性能的影响。700°C下退火的MoS₂（M-700）结晶度为60.4%，在PAP体系中表现出优异的性能，可在30分钟内降解99.6%的双酚A，矿化率为57.0%。提出了MoS2的结晶度、压电性能参数（d₃₃）和压电催化性能在一定范围内呈正相关性。基于密度泛函微扰理论（DFPT），M-700的晶体-非晶杂化提供了合适的电荷转移速率、电子浓度和机械强度，更有利于激发过硫酸盐的活性物种链式反应。晶体与非晶界面原子排列和带隙的不匹配引入了额外的缺陷，这些缺陷充当活性位点，增强了材料的催化和电化学性能。同时，界面缺陷还诱发内建电场的形成，从而促进了电荷载流子的传输。该研究为压电材料催化活性的提高提供了一种新方法，在水污染处理方面具有广阔前景。

不同结晶度MoS2压电活化过硫酸盐电荷转移速率、电子浓度概念图

该工作得到国家自然科学基金（22306099）、江苏省青蓝工程、江苏省六大人才高峰工程（JNHB-059）、中国博士后科学基金面上项目（2023M731739）、江苏省卓越博士后计划（2022ZB352）和江苏省研究生科研创新计划项目（KYCX23_1784）等项目的支持。