长江流域抗生素浓度偏高，水生态系统受到严重威胁。相关调查显示，长三角约40%孕妇尿液中检出抗生素，近80%儿童尿液中检出兽用抗生素。习近平总书记提出“要把修复长江生态环境摆在压倒性位置”，长江流域生态环境的修复和治理，尤其是抗生素的降解消除，已成为重要研究领域。

光降解抗生素过程存在两大主要技术难点：一是催化剂活性-稳定性权衡问题；二是光催化降解过程传质换热问题。通过深入剖析上述两大技术难点，郭凯教授团队首次将微流场声光反应技术应用于光催化抗生素降解过程，通过微流场技术、超声技术与光化学三者间的耦合，强化传质传热过程，提升反应效率；促进光照均匀分布，提高反应稳定性；有效调控声空化过程，强化催化剂表面清洗更新。相较于传统微反应技术（0.149 min^-1），微流场声光反应技术（1.07 min^-1）可提升反应速率7.2倍；相较于釜式反应技术（0.0356 min^-1），微流场声光反应器中的反应速率提升30倍。同时，研究团队通过调节催化剂形貌，设计开发了新型p-n型异质结催化剂，促进光催化剂内生电场的形成，使得光催化抗生素降解活性提升2.33倍，光催化析氢性能提升2.6倍。

作为郭凯教授团队微流场与外力场耦合工作的重要进展，上述研究“Controllable morphology CoFe₂O₄/g-C₃N₄p-n heterojunction photocatalysts with built-in electric field enhance photocatalytic performance”发表于Applied Catalysis B: Environmental（CiteScore=30.20, IF=19.5），郭凯教授为通讯作者，何伟教授为第一作者。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121107