基于过氧单硫酸盐（PMS）的类光芬顿工艺因其通过光辅助催化剂激发PMS活化产生高活性氧物种（ROS），已被证明是一种清洁高效的去除持久性有机污染物的技术。因此，该技术在水污染控制领域被视为一种有潜力的高级氧化工艺（AOP），但如何实现光催化剂的高效设计与体系优化，仍面临诸多挑战。

研究表明，在一些基于PMS的类芬顿降解系统中，ROS中的氧已被证实并非来源于溶解氧，而是直接来自PMS。这类系统在有氧和厌氧条件下污染物的去除效率没有明显差异。相比之下，传统光催化降解技术中的ROS生成通常高度依赖于氧气和强制空气对流，这极大限制了其在工业规模上的应用。因此，设计开发一种理想的无需曝气光催化剂协同促进PMS活化的类光芬顿类系统用于水净化领域变得至关重要。

近日，江苏大学徐远国教授/谢萌副教授团队引入聚乙二醇（PEG）辅助构建了具有双缺陷的S型异质结VO-M-Co₃O₄@CNx协同光激发加速PMS活化，实现了无曝气条件下对水体污染物的高效降解。

PEG的引入在调节VO-M-Co₃O₄@CNx组分组装促进异质结界面耦合、优化材料的层间距和界面润湿性以及构建异质结形成内部电场以促进界面电荷载流子传输方面起着决定性的作用。

VO-M-Co₃O₄@CNx 在厌氧条件下的降解速率 (4.58 min^-1 g^-2) 比在有氧条件下 (1.67 min^-1 g^-2) 具有更高的效率，优于大多数已报道的催化剂体系。

通过一系列的原位实验与DFT计算对降解机理进行了深入研究，证明双缺陷位点和独特的S型电荷转移路径的协同作用显著降低了电荷复合，加速电子转移动力学促进PMS活化，无需曝气即可高效降解有机污染物。结合原位拉曼发现氧气的存在一定程度上阻碍了PMS活化，揭示了VO-M-Co₃O₄@CNx反应过程中O₂与PMS的竞争作用。

这项工作为通过光激发协同缺陷诱导电子调节PMS活化机制提供了见解，为合理设计新型高效异质结催化剂提供参考，为开发无需曝气的高级氧化工艺协同光催化在水处理领域方面产生重要意义。