受光合作用启发的多孔ZnIn2S4/AgVO3@PVDF光催化膜：具有优异的催化性能和广谱抗菌活性

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Photosynthesis-Inspired Porous ZnIn2S4/AgVO3@PVDF Photocatalytic Membranes with High Catalytic Performance and Broad-Spectrum Antibacterial Activity

ZnIn2S4/AgVO3异质结光催化膜通过电纺-PVDF复合制备，结合DFT理论揭示了Z型电荷转移机制，实现磺胺甲噁唑93.97%高效降解（80min）并具备广谱抗菌性。

　　

为克服ZnIn₂S₄的局限性（可见光吸收范围窄、载流子复合速度快以及效率低），本研究基于密度泛函理论（DFT）计算设计了受光合作用启发的ZnIn₂S₄/AgVO₃异质结。DFT与实验分析相结合，证实了该异质结内部存在类似叶绿体的Z型电荷转移机制。随后，通过静电纺丝技术将光催化技术与膜分离技术结合，制备出了多孔结构的ZnIn₂S₄/AgVO₃@PVDF膜，有效解决了废水回收和二次污染问题。实验结果表明，含有30 wt% AgVO₃的ZnIn₂S₄/AgVO₃@PVDF光催化膜（简称P-ZA30）在80分钟内可将93.97%的磺胺甲噁唑（SMT）降解，表现出优异的光催化性能。同时，DFT计算揭示了SMT的降解途径。此外，该膜对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（如大肠杆菌）均具有广谱抗菌作用。这些发现为异质结材料的设计提供了重要指导，为理解Z型异质结的催化机制提供了丰富的实验和理论支持，并有助于开发处理受抗生素污染废水的策略。