研究概要：
研究表明：新型材料在低至13W的弱光环境中，仅需5µg mLˉ¹的材料投加浓度，即可在15分钟内实现对革兰氏阴性菌和阳性菌的广谱彻底灭活，展现出极具市场竞争力的光催化性能。机制分析发现，新型材料在异质界面处基于费米能级匹配形成的富电子层结构，不仅有效稳定了Cu(I)价态，还促进了光生载流子的空间分离与定向迁移，显著提升了长寿命超氧自由基的生成效率，从而有效实现对病原体膜结构的破坏，并使其DNA断链。转录组学分析进一步揭示了其不可逆的遗传物质灭活机制，差异表达基因涉及膜结构破坏、遗传物质失活、蛋白功能紊乱，及氧化应激损伤等关键生物过程。气相微反应器中的生物气溶胶光催化灭活实验以及大气颗粒物共存体系下的性能评估，则充分验证了该材料在环境空气应用中的高效光催化活性与优异稳定性。因此，开发兼具低能耗、快速与高效特性的新材料，并系统揭示其在分子水平上对病原体遗传物质的灭活机制，不仅将深化对环境催化理论的科学认知，也可推动光催化新型材料在室内空气消毒与公共卫生防护领域的产业化应用。
（a）Cu2O/ZIF-8异质结的界面电子分布（b）与光催化灭活病原体性能对比
异质结光催化破坏病原体膜结构和DNA断链机制
核心PI
黄宇 |
中国科学院
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1、大气氮氧化物研究
2、挥发性有机物化学转化机理
3、室内空气净化技术
4、环境大气污染控制
主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金，及中国科学院青年交叉团队和陕西省重点研发计划（产业创新链（群））等项目20余项。
王震宇 |
中国科学院
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简介：
王震宇，中国科学院地球环境研究所副研究员。2019年毕业于西安交通大学，获博士学位，随后前往中国科学院地球环境研究所作博士后研究，2024年聘为副研究员。曾获中国颗粒学会自然科学奖二等奖、陕西省技术发明奖二等奖等荣誉。
研究及招生方向：
1、气态污染物研究
2、生物气溶胶等典型环境污染物的长效控制
3、环境高熵能源收集转化
4、环境大气污染控制
主要科研项目：
主持国家自然科学基金、中国科学院特别研究助理资助和中国博士后科学基金面上资助等项目3项。
文章信息：
上述研究成果发表于国际权威期刊《Environment Science & Technology》。中国科学院地球环境研究所王震宇副研究员为文章第一作者，黄宇研究员为文章通讯作者。该工作受国家自然科学基金（42403080和42407150）、中国科学院青年交叉团队（JCTD-2022-17）和黄土科学全国重点实验室重点项目（SKLLQGZD2503）共同资助。
论文发表：
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