在保障糧食安全和食品健康的全球性議題中，真菌毒素污染是農業與食品科學領域長期面臨的嚴峻挑戰。這類由霉菌產生的次級代謝產物，如黃曲霉毒素、嘔吐毒素等，不僅污染谷物、堅果等農產品及其制品，更對人和動物的健康構成嚴重威脅。傳統的物理、化學及生物脫毒方法雖有一定效果，但仍存在效率、安全性或成本等方面的局限。以半導體材料為核心的光催化技術，因其高效、綠色、可持續的特性，為真菌毒素的高效降解開辟了嶄新的研究方向。上海市農業科學院農產品保鮮加工研究中心韓錚研究員及其團隊，在此領域進行了系統而深入的研究，推動了該技術從基礎研究向農業應用實踐的邁進。

光催化降解技術的核心在于利用特定波長的光能激發半導體催化劑（如二氧化鈦TiO?、氧化鋅ZnO及其改性材料），使其表面產生具有強氧化性的活性物種（如羥基自由基·OH、超氧自由基·O??等）。這些活性物種能夠無選擇性地攻擊并礦化大多數有機污染物，將結構復雜的真菌毒素分子逐步分解為二氧化碳、水和小分子無機物，從而實現徹底解毒。與僅吸附或轉移毒素的傳統方法相比，光催化降解具有反應條件溫和（常溫常壓）、降解徹底、無二次污染、可利用太陽能等顯著優勢。

韓錚研究員團隊的研究工作，聚焦于針對主要糧油產品中典型真菌毒素的高效光催化降解體系的構建與優化。他們的研究進展主要體現在以下幾個方面：

在新型高效光催化材料的開發與改性上取得了突破。針對傳統二氧化鈦光響應范圍窄（主要限于紫外光）、量子效率低等問題，團隊通過金屬/非金屬摻雜、構建異質結、負載貴金屬納米顆粒等多種策略對半導體材料進行改性。例如，通過構建氮摻雜TiO?或TiO?與窄帶隙半導體（如g-C?N?）的復合異質結，有效拓寬了材料對可見光的吸收范圍，提升了太陽光的利用效率。通過調控材料的形貌、晶型與表面性質，顯著增加了活性位點，增強了其對毒素分子的吸附與催化能力。

深入探究了光催化降解真菌毒素的反應機理與動力學過程。團隊利用高效液相色譜-質譜聯用等現代分析技術，追蹤了黃曲霉毒素B1等典型毒素在光催化過程中的中間產物與最終產物，繪制了可能的降解路徑。研究表明，光催化過程首先攻擊毒素分子的呋喃環、內酯環等毒性基團，使其失活，并進一步開環裂解，最終實現礦化。這些機理研究為針對性設計催化劑和優化反應條件提供了堅實的理論依據。

致力于推動技術在實際應用場景中的適配性研究。考慮到農產品基質的復雜性（如谷物粉末、油脂體系），團隊研究了共存成分（如蛋白質、淀粉、色素）對光催化過程的影響，并探索了將催化劑固定化于特定載體或開發為可回收的納米復合材料，以解決粉末催化劑在實際應用中分離回收難的問題。團隊還評估了光催化處理對農產品主要營養成分和感官品質的影響，確保解毒過程不影響產品本身的價值。

韓錚研究員團隊的工作，系統地將前沿納米材料科學與農業產后減損、食品安全重大需求相結合。他們的研究不僅豐富了半導體光催化理論，更為開發適用于糧油倉儲、加工環節的真菌毒素綠色防控新技術與裝備奠定了關鍵技術基礎。該方向屬于國家統計范疇中的“農業科學研究和試驗發展”，是典型的面向國家重大需求的交叉學科應用基礎研究。

基于半導體材料的光催化降解真菌毒素研究將繼續向縱深發展。未來的研究重點可能包括：設計對可見光乃至紅外光響應更靈敏的新型智能光催化材料；開發可同時降解多種毒素、抗菌抑霉的多功能集成體系；構建與光、電、熱等其他能量形式協同的復合催化系統；以及最終實現智能化、模塊化、低能耗的農產品現場即時處理裝備的研發與應用。韓錚研究員團隊及其國內外同行的工作，將持續為從源頭上控制真菌毒素污染，守護“從農田到餐桌”的食品安全鏈條，提供創新性的科技解決方案。