综述：全球实证视角下的自愿碳市场（VCMs）系统综述

这篇综述创新性地探讨了ZnxCd1-xS同质结（ZCS）在压电催化（piezocatalysis）与光催化（photocatalysis）中的差异化机制，首次揭示了超声诱导能带倾斜促进羟基自由基（?OH）生成的氧化增强效应，为抗生素（如四环素TC）降解路径与毒性调控提供了新思路。

　　

引言

抗生素污染已成为威胁生态平衡与人类健康的重大环境问题。据统计，2016至2023年间全球67国抗生素消费量激增16.3%，而中国畜牧水产行业2010-2020年间年排放量高达2.3-4.1万吨。传统光催化技术虽能通过活性氧物种（ROS）降解抗生素，但其效能受昼夜周期和气候条件限制。压电催化因其对机械能（如水流、振动）的高效转化能力，成为解决持续氧化难题的新兴方案。

材料设计与特性

研究团队通过水热法制备了Zn_xCd_1-xS（x=0-1）固溶体，其中Zn_0.2Cd_0.8S（ZCS-0.2）表现出最优异的压电常数（d₃₃=114-176 pm/V）和催化活性。XRD与TEM证实其六方纤锌矿结构，XPS分析显示Zn/Cd比例调控显著影响电子结构。值得注意的是，该材料兼具光响应与压电响应特性，为多场耦合催化提供了理想平台。

氧化增强效应的发现

电化学与电子顺磁共振（EPR）表征首次揭示：超声诱导的能带倾斜使ZCS价带达到空穴驱动?OH生成的氧化电位，而这一过程在光催化中难以实现。压电催化中?OH与单线态氧（¹O₂）协同作用，而光催化则以超氧自由基（?O₂^?）和空穴为主导。这种差异导致两种催化路径的降解效率相差4倍以上，例如MoS₂对TC的压电降解率（93%）远超光催化（<10%）。

降解路径与毒性演化

原位红外与质谱分析表明：压电催化倾向于诱导TC分子聚合后再断裂，而光催化直接分解母体结构。这种路径差异使得压电催化中间产物的急性毒性显著高于光催化产物，但前者展现出更强的矿化能力（TOC去除率提升1.6倍）。研究团队提出"能带倾斜度-活性物种组成-产物毒性"的三级调控模型，为环境污染物定向降解提供了新范式。

结论与展望

该工作不仅拓展了Zn_xCd_1-xS在环境修复中的应用场景，更揭示了机械能场与光场激发下材料本征反应的差异性规律。未来研究可聚焦于多场协同催化体系的构建，以及基于毒性预测的降解路径智能调控。这一发现为发展"环境自适应"型催化技术奠定了理论基础。