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環(huán)境污染的日益加劇時刻威脅著人類的生命健康。溫室效應(yīng)帶來的全球變暖義威脅著人類的生存家園。如何面對和解決這些環(huán)境問題一直是科學家們努力的研究方向之一。光催化技術(shù)作為一種新興的廢氣和廢水深度綠色處理技術(shù),受到人們廣泛的關(guān)注,而制備具有高效光催化能力的催化劑則是這一技術(shù)的核心。目前,TiO2及其復合材料被廣泛用作光催化反應(yīng)的催化劑。但納米TiO2只吸收紫外光,通過改性能夠?qū)iO2的光吸收范圍拓寬至可見光區(qū)。該方面的研究能夠提高太陽能利用率,具有重要意義。本技術(shù)主要以催化降解水中污染物和催化還原CO2的效果作為評價標準對納米TiO：實施多種改性方案,旨在以新型方法制備出新型結(jié)構(gòu)并且催化效率高的光催化劑。首先以微波法制備了結(jié)構(gòu)新穎,可用于光敏劑的酞菁。然后分別制備了水溶性的負載型酞菁及酞菁敏化TiO2納米顆粒,并實施了金屬氧化物復合、非金屬與金屬氧化物共復合納米TiO2顆粒的制備及光催化應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種改性TiO2光催化劑的制備方法,該方法包括以下步驟:聚苯乙烯乳液的制備;Fe3O4顆粒的制備;溶膠-凝膠法制備聚苯乙烯(PS)改性TiO2;制備功能性TiO2。本發(fā)明的效果是該方法制備的多孔TiO2以聚苯乙烯為模板,對廢舊泡沫塑料進行二次利用,制備出高比表面積的PS改性TiO2光催化劑,體現(xiàn)了資源的無害化處理方式,成本低廉、經(jīng)濟,操作簡單。在PS改性基礎(chǔ)上,通過引入Fe3O4,使得催化劑吸收波長紅移,提高了太陽光利用率。

簡介：本發(fā)明公開了一種鉀摻雜介孔g?C3N4光催化材料在降解有機染料廢水中的應(yīng)用，屬于光催化材料技術(shù)領(lǐng)域。該光催化材料的制備包括如下步驟：將三聚氰胺和KI充分研磨后平鋪于坩堝底部，將SBA?15均勻的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面，然后將坩堝加蓋后置于馬弗爐內(nèi)進行煅燒，產(chǎn)物經(jīng)處理后即得所述鉀摻雜介孔g?C3N4光催化材料。該光催化材料比表面積大使得反應(yīng)活性位點增加，鉀摻雜后可有效抑制光生電子和空穴的復合，表現(xiàn)出更優(yōu)異的光催化性能。本發(fā)明鉀摻雜介孔g?C3N4光催化材料可降解有機染料廢水，在60min能降解80％以上的目標降解物，顯示了優(yōu)異的光催化活性。

本發(fā)明公開了一種玻璃纖維基光催化濾網(wǎng)的制備方法。包括以下步驟：1)對玻璃纖維束施加外力，加工成玻璃纖維網(wǎng)，在玻璃纖維網(wǎng)表面涂覆膠黏劑，膠黏劑與玻璃纖維網(wǎng)的重量比為1∶2～50；2)將重量比為1∶10～40的光催化劑與有機溶劑混合，超聲分散10～45min；3)將步驟2)的混合液以噴濺的方式負載到步驟1)的涂覆有膠黏劑的玻璃纖維網(wǎng)表面，光催化劑與玻璃纖維網(wǎng)的重量比為0.01～1.5∶1，干燥，得到玻璃纖維基光催化濾網(wǎng)。本發(fā)明具有方法簡便、無需煅燒，風阻小、透光性好，負載的催化劑不易脫落、光催化活性高等優(yōu)點。所得組件適用于空氣凈化器等，可用于光催化凈化室內(nèi)氣態(tài)有機污染物。

室內(nèi)空氣污染來源復雜，呈現(xiàn)低濃度、難降解、長期存在的特點，而采用傳統(tǒng)技術(shù)難以達到長久  抑制環(huán)境毒素的目的。本項目開發(fā)出高效的納米光催化材料，旨在利用光催化技術(shù)將光能轉(zhuǎn)化成化學  能，將各類有機毒素、病毒分解、礦化，轉(zhuǎn)化為無毒的無機物，達到環(huán)境凈化的目的。光催化效率較  目前商業(yè)化光催化劑提高1-2 個數(shù)量級，具有高催化效率、長壽命的優(yōu)點。獲 2 項中國發(fā)明專利（公開），發(fā)表論文 8 篇。

南京工業(yè)大學教授陸春華、寇佳慧與東南大學教授趙遠錦合作制備了一種多功能光催化復合纖維，首次實現(xiàn)了太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)，并有效增強光催化性能提高。日前，這一研究成果以《構(gòu)筑紅外光響應(yīng)的光生電子驅(qū)動器來增強光催化產(chǎn)氫》為題，作為封面文章發(fā)表在《先進材料》上。光催化反應(yīng)是在太陽光照射下完成的化學反應(yīng)，如果能夠在太陽光照射下實現(xiàn)內(nèi)建電場重構(gòu)，那么內(nèi)建電場重構(gòu)增強光催化這一研究策略將有效推動光催化技術(shù)的實際應(yīng)用與發(fā)展。據(jù)論文第一作者、南京工業(yè)大學材料科學與工程學院博士生代寶瑩介紹，課題組創(chuàng)新性地設(shè)計并構(gòu)筑了熱釋電—光熱—光催化復合微米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統(tǒng)，以實現(xiàn)太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)，并顯著提高光催化分解水制氫效率達5倍以上，對應(yīng)的平均表觀量子效率約為16.9%。為了充分發(fā)揮光熱材料和熱釋電材料的性能，該團隊將光催化反應(yīng)局域在構(gòu)筑的復合纖維的表界面，形成熱收集型光催化微反應(yīng)器。為了得到最佳的光催化性能，他們探討了熱釋電基底、光熱材料含量等與熱釋電電勢輸出及光催化性能的關(guān)聯(lián)，并對復合螺旋纖維的光催化穩(wěn)定性進行了探索。其研究表明太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)可實現(xiàn)光催化性能的顯著提高。另外，該團隊通過變溫熒光和變溫光電化學表征等技術(shù)手段，探索了熱釋電內(nèi)建電場對光生載流子分離、傳輸及壽命的影響，為未來太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)增強光催化性能的研究提供了理論依據(jù)與指導。據(jù)了解，該研究成果將來可以用來分解水制備清潔可再生能源氫氣、還原溫室氣體二氧化碳、氮氧化物固定、降解生產(chǎn)和生活中形成的有毒有害物質(zhì)（如工業(yè)有機染料、醫(yī)用抗生素、家居裝修產(chǎn)生的甲醛等）等，以緩解日益嚴峻的環(huán)境和能源問題。相關(guān)論文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361

課題組設(shè)計合成片狀二維KNbO 3

將納米級尺寸石墨烯量子點修飾到超薄ZnO納米片表面，同樣可大提高ZnO納米片的光催化性能。

成果簡介：  本團隊經(jīng)過近些年的研發(fā)，突破多項關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋯、氮摻雜的鈦基可見光光催化劑，并制備出玻璃纖維負載型催化劑產(chǎn)品，具有催化效率高、反應(yīng)溫和、價格低廉、制備簡單、壽命周期長等特點，可廣泛應(yīng)用于多種揮發(fā)性有機物的降解。