日本RIKEN TECHNOS與新居濱工業高等專門學校共同開發了一項可處理難分解性有機物的新型光觸媒設計技術。此項技術兼具高氧化力與還原力，可望成為分解PFAS等難分解性有機物的基礎技術，拓展在次世代水處理領域的應用。此項研究以新居濱工業高等專門學校開發的光觸媒為基礎，結合RIKEN TECHNOS的界面設計與複合化技術，依序導入異質接面(Type-II)、Z-Scheme及S-Scheme三種電荷移動設計，以提升光觸媒的電荷分離效率與反應能力。既有Type-II異質接面雖能抑制電子與電洞再結合，但因電子、電洞移往較低能階，容易造成氧化力與還原力下降，難以有效分解強韌的有機鍵。
研究團隊以氧化鐵/氧化鈦異質接面抑制電子與電洞再結合，實現穩定的電荷分離，且進一步利用Z-Scheme，使低能階電荷選擇性再結合，保留具高氧化力與還原力的電荷。此外，再透過精密控制界面電位差與電子狀態，發展S-Scheme結構，選擇性保留有利於反應的高能量電荷。透過Type-II、Z-Scheme與S-Scheme的複合設計，可同時實現高效率電荷分離與高氧化、還原能力，並穩定維持高反應活性。未來可望應用於PFAS等受到全球高度關注的難分解性有機物處理，研究團隊也將進一步評估新技術在地下水、河川水、井水及工業廢水等場域的應用可行性。