日前，我院纳米催化材料与应用团队铁伟伟博士在新型异质结增强光生载流子分离/转移效率及其光催化活性方面取得研究进展，相关研究成果以“Improving photoexcited carrier separation through Z-scheme W18O49/BiOBr heterostructure coupling carbon quantum dots for efficient photoelectric response and tetracycline photodegradation”为题发表在ELSEVIER期刊《Carbon》(Carbon, 2025,231, 119707, )。

近年来，由于光活性半导体材料在光解水制氢、光还原CO₂和N₂、光降解废水和光电响应检测等方面的潜在应用，人们对其研究兴趣大大增加。但单相光活性系统常常因光吸收效率不足、光激发电子/空穴对分离/传输效率低下等问题，在实际应用中表现出明显的局限性。因此，如何提升光生载流子分离/迁移能力，进而延长光生载流子寿命，仍是改善半导体光电性能的重要途径。本研究工作通过对形貌和能带结构进行双向调控，将零维碳量子点与一维氧化钨纳米线和二维溴氧化铋纳米片进行有效复合，构建出富含氧空位的新型三元Z型等离子体异质结构，光激发电荷的分离与转移效率得到有效改善，显示出良好的光催化活性和光电响应能力。这些发现为开发新型碳异质结构提供了一个参考案例，并为提高光生电子/空穴的转移/分离能力拓展了一个设计思路，该工作得到了河南省自然科学基金的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.119707