近年来随着工业化的深入发展，全球环境污染日益加重，尤其是水体中的抗生素污染, 亟需重点关注并采取科学、有效方法予以解决。光催化技术是一种非常有前景的水体治理技术，为解决水体抗生素污染提供了重要途径。该技术实现大规模应用的关键在于开发出高效且稳定的光催化材料。现有的光催化材料的性能主要受制于其弱的太阳能利用率，快速复合的光生载流子以及氧化还原能力弱等问题。研究发现科学设计和构筑碳量子调控S型异质结材料可以有效克服以上问题。相比于单一的S型异质结，该新型异质结体系整合了两者的优势，具有巨大的应用前景。因此，开发新型碳量子调控S型异质结材料，有望实现对抗生素污染水体的快速治理，进一步促进光催化水体修复技术的发展。在本文研究中，我们成功开发了一种新型的碳量子点调控的S型carbon quantum dots/CdS/Ta₃N₅异质结纤维用于高效去除左氧氟沙星。其对左氧氟沙星去除速率常数为0.0404 min⁻¹，比Ta₃N₅，CdS/Ta₃N₅和CdS分别提高了39.4、2.1和7.2倍。这主要得益于独特1D/0D/0D核壳结构，该异质结构有效促进了碳量子点和S型异质结的协同增效机制。本研究为开发高效Ta₃N₅基催化体系用于环境治理开辟了一种新的思路。

通过相转化共带浇筑法制备了一种基于Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂(LLZTO)固态电解质和3D多孔结构的铜复合层的集流体。LLZTO的加入为锂离子提供了丰富的离子传输通道与成核位点，而且具有3D多孔结构的铜为复合材料提供了丰富的比表面积，并可容纳大量的死锂等其他负极反应的副产物，同时相转化共带浇筑法操作简便，适合大面积商业化运用。制备的Cu-LLZTO@Li对称电池在4 mA·cm^-2的电流密度下实现了280 h的长循环寿命与25 mV的超低电压滞后，相较于铜箔和3D-Cu分别提升了4倍和3倍。得益于稳定的固态电解质(SEI)膜与无锂枝晶的生成，Cu-LLZTO@Li对称电池相较于Cu foil@Li和3D-Cu@Li对称电池表现出最低的欧姆电阻(2.749 Ω·cm^-2)和界面电阻(0.544 Ω·cm^-2)。Cu-LLZTO半电池在70圈循环中未产生软短路并保持了98.4%的库仑效率，循环中的充放电电压平台始终维持在0.15 V的较低水平。