有机半导体可见光降解污染物技术

       作为一种可见光响应的非金属有机半导体，石墨相氮化碳（g-C₃N₄）具有合成简单、物化性质稳定、绿色经济、带隙宽度合适等优点，被广泛应用于污染物降解、光解水制氢、光动力抗菌等方面。为了弥补改善 g-C₃N₄比表面积低、载流子复合严重、可见光利用率低等缺陷，需要对其进行结构改性和性能优化。

       作为一种可以影响材料制备、改性和应用的功能介质，离子液体自身结构可设计和调节，根据需要可以发挥溶剂、模板剂以及结构修饰剂等功能，从而在构建内建电场、异质结、均质结以及杂原子掺杂等方面具有潜在应用潜力。为此，团队分别开展了不同类型的离子液体对 g-C₃N₄ 结构及性能改性研究，旨在获得离子液体的特殊离子微环境对于半导体催化剂的结构调控和性能提升的机制和规律。相关系列进展包括：

       提出了以聚合离子液体微球作为“电子储体”的结构后修饰策略，获得了性能提升的产氢效果；

       通过均相咪唑基离子液体作为溶剂，调控构筑 “IL-Mel”簇，实现了对 g-C₃N₄ 表界面性质的改善，将光降解效率提高到 2.3 倍，并在细菌感染伤口的光动力治疗中表现出优异的性能（Small Methods , 2024, 2301378）。

       通过发展绿色的生物质衍生碳材料，一步法构筑非金属 C/g-C₃N₄  异质结，对有机染料污水降解中表现出优异的性能。构效关系分析表明，优异的光催化性能得益于复合材料对可见光的吸收捕获能力的大幅度提高，材料的带隙（2.7 eV-2.5 eV）的降低，所形成的异质结结构能够迅速转移光生电子和空穴，显著抑制电子-空穴的复合。该方法也为进一步发展高效的、适于大规模应用的可见光驱动 g-C₃N₄材料提供了一条思路。团队提出了原位构建“磷钨酸-三聚氰胺”（“PTA-Mel”）离子微环境策略，成功制备出具有 1 维、2 维 g-C₃N₄ 以及异质结修饰的多结结构，与纯g-C₃N₄相比，经原位离子微环境调控后的 WOx/1D g-C₃N₄/2D g-C₃N₄ 对罗丹明 B 和盐酸四环素表现出更强的降解速率（分别增加了 2.34 倍和 1.45 倍）。

       当前状态：小试及技术推广阶段

       优点：无耗材损耗；利用氧化还原作用将小分子细菌分解为水和二氧化碳，无污染，无抗药性产生，无法通过DNA进行代际遗传复制

       目标客户市场：医疗伤口消毒愈合、室内持续性杀菌、种植大棚内杀菌等

       合作方式：技术输出、股权融资