我院在光催化降解有机污染物方面取得重要进展

发布者:王坤发布时间:2022-06-06浏览次数:10

污水中存在的有机污染物因其高毒性、致癌性和致畸性等,一直严重威胁着生态环境和人类的生命健康,受到了世界各国的高度重视。传统的生物或物化方法很难有效消除污水中的这类污染物。研究发展先进高效的光催化降解此类污染物技术受到了世界高度重视,具有重要的实际应用价值。

近日,能动学院张华教授团队的孙丽副教授联合日本宇都宫大学单跃进教授在光催化降解持久性污水有机污染物研究方面取得重要进展,突破了块体光催化剂在光催化领域中的发展瓶颈问题,创新性地制备出具“蚂蚁上树”结构的高活性块体光催化剂结构(ACW),为高效、低能耗降解污水有机污染物提供了方法和策略,研究成果以“金属纳米颗粒负载型块体光催化剂的原位合成及其在4-硝基苯酚还原反应中的应用”(Novel in-situ synthesis of metal nanoparticles-supported bulk photocatalyst and its application in 4-nitrophenol reduction)为题,近期发表在TOP期刊《应用表面科学》(Applied Surface Science,中科院一区),论文的第一作者和通讯作者为孙丽副教授,单跃进教授为共同通讯作者,刁园园、支援、张华及豆斌林为论文完成人。

图为“蚂蚁上树”结构的块体光催化剂(ACW)及特性

该研究创制了新的块体光催化剂(ACW),它源于一根普通的铜丝,经原位氧化还原,巧妙地在铜丝表面上得到了微米级的立方铜及纳米级的金、铜颗粒。研究发现:金、铜纳米颗粒在铜丝表面表现出了极高的负载密度,增强了光催化活性。与目前报道的纳米颗粒负载型粉末及薄膜光催化剂相比,本研究的块体光催化剂(ACW)显示出了超高光催化活性及超低用金量,其活性可以媲美昂贵的单金纳米颗粒。此外,块体光催化剂(ACW)也展现出了块体光催化剂固有的优越稳定性和重复利用性,克服了催化剂在实际应用中的回收损失问题。研究不仅为构筑金属纳米颗粒负载型光催化剂提供了新策略,也必将极大地推动水相持久难降解有机污染物治理技术的发展。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.153791