近期，化学化工学院、云南省金属有机分子材料与器件重点实验室青年教师杨烨鹏与陶娆团队以昆明学院为唯一单位在声化学领域取得系列进展。

近年来，功能材料的声化学合成因其独特的反应条件而备受关注。通过超声波在介质中传播时产生的空化效应可以瞬间产生局部高温高压与自由基，进而促进分子裂解和加速电荷转移，利用该方法可快速构建功能材料。基于此，团队创新性地采用声化学方法制备MIn2S4（M = Zn、Mg、Ni、Co）系列三元金属硫化物，成功将材料合成时间缩短至2小时，相较于传统的溶剂热法，效率得到了极大的提高。其中，sonoZnIn₂S₄在水/苯甲醇体系中的表现出较高的光催化合成H2O2产率，是传统溶剂热法制备的ZnIn2S4的3倍。深入研究发现，光催化性能的提升主要归因于超声空化效应所引发的材料内部多重缺陷以及电子-空穴对的快速分离，超声化学法制备的材料在晶体结构、表面化学状态和微观形貌等方面均与传统方法制备的材料存在显著差异，这些差异共同作用促进了光催化反应过程中电荷的高效转移和分离，从而显著提升了光催化性能。相关研究以“Accelerated sonochemical fabrication of MIn2S4 (M = Zn, Mg, Ni, Co) for ultra-high photocatalytic hydrogen peroxide production”为题发表于声化学领域的权威期刊Ultrasonics Sonochemistry上（中科院一区，声学类别中排名第一，影响因子：8.7），杨烨鹏博士和23级材料与化工硕士研究生王成娇为共同第一作者，陶娆博士为通讯作者。

图1 ZnIn₂S₄在声空化作用下的加速形成机理

基于前期研究基础，团队对声化学法合成功能材料近几年的研究发展进行了系统的综述，该工作近日以“Sonochemistry: Materials science and engineering applications”为题，在国际知名期刊Coordination Chemistry Reviews (中科院一区，影响因子：20.3）上以综述论文发表，23级硕士研究生王成娇为论文第一作者，王宝玲教授，陶娆博士和杨烨鹏博士为共同通讯作者。在该综述中团队重点介绍了超声空化在材料合成中的化学和物理效应，包括声-压、声-机械、声-热、声-自由基，并系统总结了超声合成功能材料在催化、能源转化、环境治理、生物医学等领域的研究进展。最后，团队对该领域当前面临的挑战和未来发展趋势进行了细致的讨论。

图2 声化学制备功能材料的发展综述示意图

上述工作获得了云南省基础研究计划青年项目，云南省地方本科高校基础研究联合专项，云南省教育厅项目和昆明学院高层次人才引进项目的资金支持。