近日，南华大学化学化工学院张也教授团队在材料科学领域顶级期刊Advanced Materials（影响因子27.4，中科院一区）发表了题为"An electron transfer mediated mechanism for efficient photoreforming of waste plastics using a Ni3S4/ZnCdS heterojunction"的研究论文。该研究创新性地构建了非贵金属Ni₃S₄/ZnCdS异质结光催化体系，系统探究了其在废塑料光重整中的应用性能与机制。研究表明，Ni₃S₄与ZnCdS之间形成了高效的单电子转移通道，实现了光生电荷载流子的空间分离，显著提升了塑料降解产物的选择性和氢气（H₂）的生成效率。

随着全球塑料污染问题日益严峻，开发高效、绿色的废塑料处理技术已成为当务之急。光重整技术作为一种环境友好型解决方案，在废塑料资源化利用方面展现出巨大潜力。然而，现有技术仍面临液相产物产率低、产物选择性差等关键科学问题。针对这一挑战，张也教授团队通过精准设计Ni₃S₄/ZnCdS异质结光催化剂，成功实现了废塑料向高附加值化学品的定向转化，同时伴随清洁能源H₂的生成。研究团队通过系统的实验表征和理论计算，深入阐明了光催化剂的电荷转移机制和塑料降解路径，为开发高效塑料光重整技术提供了重要的理论依据和实践指导。这一创新性研究成果不仅推动了光催化技术在环境治理领域的应用，也为解决全球塑料污染问题提供了新的思路和方法。

图1 光重整过程中N/ZCS的电荷转移机理

图2 光重整过程中分子水平的反应机制和降解产物的反应途径以及能量分析

本研究由国家自然科学基金、南华大学高层次人才启动基金以及湖南省科技项目的联合资助，工作中的理论计算部分得到瑞典乌普萨拉大学、深圳大学等合作单位的支持。南华大学张也教授与乌普萨拉大学Hans Ågren教授为本文的共同通讯作者，南华大学化学化工学院硕士研究生马泽昊为论文的第一作者。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202416581