物理科学学院龙云泽、张俊课题组在Nature旗下刊物发表高水平论文

新闻网讯 近日，物理科学学院龙云泽、张俊课题组在Nature旗下刊物npj Clean Water（2025,8:58）上发表了题为“Enhanced spin polarization in GQDs/TiO₂fibers via magnetic field and oxygen vacancies for photocatalysis”（通过磁场和氧空位增强石墨烯量子点/二氧化钛纤维中的自旋极化用于光催化）的研究论文。论文第一作者是硕士研究生孙玉泽和博士研究生刘进华，通讯作者是物理科学学院张俊副教授和龙云泽教授。

工业化和城市化的迅速发展导致有机染料水污染成为全球性问题。传统的废水处理方法，如生物处理和化学氧化，虽然应用广泛，但在降解有机染料方面却面临着效率低下、成本高昂以及可能产生二次污染等挑战。光催化因其低成本、操作简单且无二次污染等优势在环境修复应用中具有巨大的潜力，但是光催化剂在实际应用中常因量子效率低和光生电子-空穴对快速复合而受到限制，这对提高电子利用率以增强光催化活性提出了挑战。

针对这一问题，该论文以亚甲基蓝作为光催化污染物模型，通过在石墨烯量子点/二氧化钛（GQDs/TiO₂）复合纤维光催化剂中引入氧空位诱导自旋极化，并与外磁场（1~5 T）协同作用，共同促进污染物降解（降解率提高了52.44%）。磁场作为一种非接触式驱动力，可以在不直接影响光催化剂材料表面的情况下进一步促进载流子分离，延长载流子寿命，实现性能调控。该研究不仅揭示了磁场对光催化的增强效应，还为通过自旋调控优化光催化系统提供了新途径，对环境修复应用具有重要意义。