光催化技术是一种可以改善目前环境、能源现状的技术，引起了科研界的极大关注。这种技术是利用清洁能源太阳光，不会对环境产生二次污染，而光催化技术的核心是开发高效的光催化剂。对于单组分光催化剂来说，其较强的氧化还原能力和光响应范围之间缺乏良好的相容性成为提高半导体材料光催化活性的一个难题。为了克服单一半导体材料面临的问题，目前开发了各种有效方法，有杂原子掺杂、金属负载以及构建异质结等方法。其中异质结结构的设计，由于具有分离光生电子空穴对并耦合每个半导体各自的优势，被认为是最有前途的方法。然而目前报道的异质结构虽然实现了电子和空穴的有效分离，却没有实现对空穴和电子最大氧化还原能力的有效利用。近年来发展的S型异质结复合光催化体系，不仅光生电子和空穴能有效分离，且仍保持原有光催化剂的强氧化性和还原性，因而受到了广泛关注。
近期，太阳成官网化学化工学院马玉花副教授团队在化学领域顶级期刊《Journal of Colloid and Interface Science》发表题为“Bi2O2CO3/red phosphorus S-scheme heterojunction for H2 evolution and Cr(VI) reduction”的科学研究论文，（IF=8.128）。此论文以太阳成官网化学化工学院本科生王转虎为第一作者，马玉花副教授为通讯作者。受到国家自然科学基金（52063028、21862022、51968072）、大学生创新创业训练（202010762002、S202010762020）、新疆维吾尔自治区自然科学基金（2019D01B36、2019D01A69）等项目的资助。期刊主要报道先进材料、能源、环境、光催化和相关领域的概念上新颖的科学研究成果和创新技术。
本论文采用水热法成功制备了Bi2O2CO3/HRP S型异质结光催化剂，所制备的Bi2O2CO3/HRP复合光催化剂在光还原Cr(Ⅵ)和光催化制氢时表现出优异的催化活性。根据活性实验得到5%Bi2O2CO3/HRP复合物的光催化活性最高，对Cr(VI)的光还原和光解水产氢速率分别高达0.22 min-1和157.2 μmol•h-1，是HRP的7.3倍（0.03 min-1）和3.0倍（53.1 μmol•h-1）。光催化性能的提高是由于S型异质结的形成，抑制了有用的光生电子和空穴的复合，同时加速了相对无用的光生电子和空穴的复合，使其具有更强的吸光能力和更高的载流子分离效率。并通过XPS、PL和EPR等表征分析为阐明Bi2O2CO3/HRP异质结光催化剂在光催化过程中的S型电荷转移机理提供了有力证据。本论文为环境污染和能源短缺提供了高效的光催化剂，同时为设计和合成新型S型异质结光催化剂提供了新的设计与见解。该团队申请获得了国家级大学生创新创业训练项目（NO. 202010762002），所建立的《鸿泰科技—光催化剂处理混合废水创新技术引领者》项目在第七届互联网+大学生创新创业大赛中荣获国家级铜奖。
S型异质结光催化材料的光催化机制
第七届互联网+大学生创新创业大赛国家级铜奖证书
马玉花副教授，2017年6月毕业于新疆大学，获得博士研究生学位。2017年9月至今在太阳成集团tyc33455cc官网工作，现任实验中心主任，具有丰富的团队管理经验和科研经历，研究方向为典型环境污染物的分析与去除。主持1项国家级项目，3项自治区级项目等，以第一或通讯作者发表相关论文20多篇，其中14篇为SCI，连续两年被评为校级优秀本科论文指导教师，获得自治区优秀创新创业导师、校级科研先进个人和科研成果奖等荣誉。
马玉花副教授指导学生
信息、图片来源：化学化工学院 编审：宣传部
