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，生工学院K&k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。

作为生工学院K&k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），生工学院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

作者：生物与制药工程学院审核：吴杰