习总书记指出：“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关”。自治区党委、政府历来高度重视基础研究，2018年自治区印发了《关于全面加强基础科学研究的实施意见》，明确提出要立足自治区优势特色领域和重点学科，瞄准世界科技前沿，围绕国家、自治区重大需求，强化基础研究，深化科技体制改革，促进基础研究与应用研究融通创新发展，着力实现前瞻性基础研究、引领性原创成果和关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术的重大突破，为实现自治区经济高质量发展提供有力支撑。

　　2019年以来，自治区科技厅加大了作为开展基础研究的主渠道——自治区自然科学基金项目的支持力度，从每年2600万元增加到每年6000万元，是原来的2.3倍，科技人才特别是青年科技人才的基础研究能力明显提高；强化了作为推进基础研究的主阵地——国家和自治区重点实验室的考核评估，激发了创新活力，现有3家国家级重点实验室和148家自治区重点实验室的基础研究水平明显提升，涌现了诸多基础研究和应用基础成果并方兴未艾。为此，创新内蒙古策划《基础研究》专栏，带领大家了解我区基础研究异彩纷呈的科研成果，感受基础研究的魅力。

　　该研究得到国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古自治区科技重大专项以及内蒙古工业大学国家“化学工程与技术”一流学科建设等项目的支持。

　　阿莫西林(AMX)作为β-内酰胺类抗生素广泛应用，因其结构复杂、化学稳定性高、溶解性好，已在水环境中被检测到导致内分泌失调和抗生素耐药性的风险增加。在现有技术中，开发以半导体及其衍生材料为媒介的高活性光催化剂是实现绿色节能环境治理的重要途径。

　　科研团队采用V 2 O 5 与超薄C 3 N 4 纳米片耦合制备S 型异质结纳米复合材料提升在模拟太阳光下光催化去除水环境中残留AMX的性能。在该 S 型光催化体系中，C 3 N 4 导带中的光生电子显示出较强的还原性，而 V 2 O 5 价带中的光生空穴则显示出很强的氧化能力。同时，低活性的载流子在S 型异质结界面处重新结合，以增强各组分中光生载流子的分离并保留强氧化还原物质。通过优化结构，该异质结拥有更高的电荷分离效率与更密集的活性位点，同时其对AMX分子的吸附性能也得到了大幅度提升，以促进光催化降解AMX性能，该催化剂在模拟阳光下对 AMX的光催化降解表现出优异的活性，在五次光降解循环中表现出显著的可重复使用性。

　　S型异质结构V 2 O 5 /C 3 N 4 材料在模拟太阳光下光催化降解阿莫西林

　　科研团队提出了V 2 O 5 /C 3 N 4 纳米复合材料的S型异质结构在界面处提供了一个内部电子通道，并保持了具有高光降解能力的活性位点及其增强催化性能的机制。研究表明该复合材料用于降解AMX获得了高去除率（91.3%）和重复使用的稳定性。同时，通过 HPLC-MS 分析和密度泛函理论 (DFT) 计算揭示了 AMX 的光降解途径及在模拟太阳光照射下降解AMX的协同效应。

　　科研团队通过进一步研究AMX中间产物和光催化降解途径物。同时利用密度泛函理论（DFT）计算了AMX的前沿轨道和Fuki指数( f 0 )。结合DFT理论计算与检测确定的中间体给出了光催化降解AMX的具体路径。研究结果表明，O 2 • − 和 h + 自由基是光降解中最关键的反应中间物种。本研究有望为开发S 型光催化体系用于高效可持续净化水体环境提供新思路。