利用太阳能驱动光催化无氧脱氢反应，可在 100%原子利用率下同步制备高附加值有机化学品与氢气，是实现可持续能源转化与绿色化工合成的核心策略。现有单原子催化剂虽在C(sp3)–H键选择性活化中表现出优异活性，但其活性位点呈空间孤立且均一分布的特征，往往引发电荷分离效率低下、质子还原与 C–H 键氧化的协同作用匮乏及反应动力学失衡等问题，难以同时独立调控耦合光催化循环中两个半反应的吸附能与反应路径。双原子催化剂（...

抗生素耐药基因（ARGs）的传播一直是公共卫生和环境科学关注的焦点，而可移动遗传元件（MGEs）被认为是ARG传播的主要媒介。相比城市污水、医院排放等显性热点，地下水作为全球最大但最隐蔽的淡水系统，噬菌体（phage）在地下水环境中大量存在，但它们究竟是加速ARG传播的“帮凶”，还是抑制传播的“守门人”？ 这一关键问题在过去研究中缺乏系统性的研究视角。为揭示噬菌体在地下水抗性基因动态中的真实角色，北京大学深圳研究...

它们曾是地球生命的奠基者，如今却成为水体中的“隐形炸弹”。蓝藻——这种古老的原核生物，既能通过光合作用支撑水生生态系统，又可能因过度增殖引发藻华，释放毒素威胁饮水和生态安全。近期，环境与能源学院生态环境与资源效率研究实验室倪晋仁教授课题组发表的研究成果，通过解析全球最大磷限制调水系统中317个蓝藻基因组，揭开了蓝藻毒性背后的基因密码，并提出了一种新颖的预警思路：从基因组大小入手，早期预判蓝藻风险。...

长期以来，科学界普遍将地下水视为次要的微生物栖息地。这种“看不见的世界”常被认为生物多样性低、功能单一，且与土壤和海洋生态系统相比缺乏研究价值。公开基因组数据库中地下水来源的微生物基因组严重不足。在主要的地球微生物基因组目录中，仅有约1-4%的基因组来自地下水环境。这种数据缺乏严重限制了对地下水生态系统的全面理解，使得地下微生物世界成为微生物学研究的“冰山一角”。北京大学深圳研究生院环境与能源学院...

图1 具有拉伸应变的2D Bi2Ti2O7纳米片通过独特的“推–拉”电子效应增强CO2的光还原活性机制。尽管通过光催化还原CO2产生CO等高附加值化学品为实现碳中和提供了一条可持续路径，但在传统的体相光催化剂中，电荷分离效率和活性位点密度的优化仍然具有挑战性。在本研究中，我们发现原子薄的拉伸应变二维（2D）层状Bi2Ti2O7纳米片（t-BT）对CO2到CO的光还原具有很高的效率。拉伸应变诱导的不对称Bi–Ovac–Ti位点增强了定向电荷转...

面对全球水环境中喹诺酮类抗生素污染问题，北京大学环境与能源学院冀豪栋课题组提出了多种高效治理方案：一是开发了淀粉改性石墨相氮化碳复合光催化剂，通过淀粉的“牺牲模板效应”和“电子调控作用”克服了纯g-C3N4材料的固有缺陷，实现了对诺氟沙星的高效吸附（85%）与原位光催化降解（＞95%），且循环使用5次后降解率仍保持95.3%以上，同时显著降低了中间产物的毒性，并结合DFT与LC-MS分析揭示了其三条降解路径；二是采用铁...

第一作者：李渝航、李涛通讯作者：冀豪栋、许楠通讯单位：北京大学深圳研究生院论文DOI：10.1002/adfm.202514549本研究发现六价Mo的4d轨道为全空状态，Mo与其他过渡金属的协同作用可能会造成自旋态的协同调控。基于此，我们以金属有机框架为模版，设计合成微量Mo掺杂的Co3O4催化剂。结果证明，Co和Mo产生的3d-4d轨道杂化导致Mo接收了来自八面体Co和四面体Co低能级轨道的自旋配对的电子，导致Co和Mo的自旋态协同增加。自旋态的增...

异相过硫酸盐催化活化技术在近年来被证实是一项有效的去除水中新污染物的技术，且其具有潜在的实际应用前景。在近年的研究中，研究者未曾关注过自由基和非自由基共存时二者之间是否存在潜在的协同作用。在本研究中，研究者发现非自由基电子转移过程中传递的电子可辅助催化位点进行过硫酸盐的活化，帮助自由基的生成，这为后续类芬顿体系的机理解释提供了一定的理论指导。本研究以经典类芬顿催化剂Co3O4为基底，进行单原子级别Cu...