近日，国际知名期刊Journal of Colloid And Interface Science（《胶体与界面科学》）在线发表了物理化学教研室宋昕杰博士团队在光催化去除氮氧化物领域的最新研究成果。论文题为“Highly active amorphous nitrogen-doped niobium oxide for deep photocatalytic oxidation of NO under visible light”（高活性无定形氮掺杂五氧化二铌在可见光下深度光催化氧化NO）。宋昕杰博士为论文第一作者和通讯作者，江西省科学院程刚副研究员和福州大学戴文新研究员为论文共同通讯作者，湖北师范大学为论文第一单位。Journal of Colloid And Interface Science是ELSEVIER（爱思唯尔）出版社旗下工程技术领域期刊、SCI中科院大类一区期刊，最新影响因子为9.7。
氮氧化物，尤其是一氧化氮(NO)，其大量排放会对生态系统和公众健康构成重大风险。NO不仅参与光化学烟雾的形成，而且对臭氧层破坏和温室效应也有重要影响。因此，开发有效的NO去除技术对改善空气质量、保护生态环境具有重要意义。该研究采用氨气气氛下高温退火合成了一系列非晶态氮掺杂五氧化二铌（X-N-Nb2O5，X = 2, 3, 4）并系统地评估了它们在可见光下对NO深度氧化的光催化性能。氮掺杂通过引入杂质能级有效地缩小了带隙，增强了可见光吸收响应度，并提高了光生电荷分离效率。通过引入氧空位（OVs），氮掺杂提高了表面对NO和O2吸附和活化的反应性。在制备的样品中，3-N-Nb2O5表现出最高的NO去除效率和优异的循环稳定性，在50%相对湿度下经过五次循环后仍能保持80%的转化率，同时显著抑制了NO2的生成。原位漫反射红外光谱（In-situ DRIFTS）和电子顺磁共振（EPR）分析揭示了活性氧物种的增强和反应机理。这项工作为设计用于空气净化的可见光响应光催化剂提供了一种有前景的策略。
该工作得到了国家自然科学基金和湖北省自然科学基金等项目的资助。
论文信息：
Highly active amorphous nitrogen-doped niobium oxide for deep photocatalytic oxidation of NO under visible light
Xinjie Song*, Zewen Li, Yunxia Li, Yipeng Wang, Yuxuan Zhang, Junnan Tao, Di Hu, Gang Cheng*, Wenxin Dai*
Journal of Colloid And Interface Science, 2025, 700, 138561
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.138561
