原位硫化Cu-TCPP构建S型p-n结显著提升CO2光还原与抗菌性能

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Small 12.1

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  本研究通过原位硫化Cu-TCPP构建S型p-n异质结,成功拓展了全太阳光谱吸收能力并建立高效电子/热传导通道。CO产率达693.51 μmol g-1 h-1(选择性99.23%),同时实现99.99%金黄色葡萄球菌灭活,为环境治理与医用材料开发提供新思路。

  

这项突破性研究展示了如何通过精妙的材料设计解决环境与医疗领域的双重挑战。科研团队采用原位硫化策略,将金属有机框架材料Cu-TCPP转化为具有S型能带结构的p-n异质结。奇妙的是,界面处形成的O─Cu─S化学键如同分子级的高速公路,不仅将费米能级向上推移,还构建出超快电子传输网络。

材料性能的提升令人惊叹:可见光响应范围扩展至全太阳光谱,电导率呈指数级增长。在CO2光还原测试中,优化后的CuS-3样品展现出693.51 μmol g-1 h-1的惊人产率,且产物选择性高达99.23%。更有趣的是,材料卓越的光热转化能力使其在模拟太阳光下能高效杀灭99.99%的金黄色葡萄球菌(S. aureus)。

研究还揭示了该材料在伤口治疗中的自修复特性和生物相容性。这种将"温室效应"与原子级界面工程相结合的策略,为开发新一代环境友好型功能材料开辟了道路。

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