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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(xué)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)對納米TiO：實(shí)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(fù)載型酞菁及酞菁敏化TiO2納米顆粒,并實(shí)施了金屬氧化物復(fù)合、非金屬與金屬氧化物共復(fù)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(jìn)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(jì),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(jī)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(jìn)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(diǎn)增加，鉀摻雜后可有效抑制光生電子和空穴的復(fù)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(jī)染料廢水，在60min能降解80％以上的目標(biāo)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(jī)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(fù)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(fēng)阻小、透光性好，負(fù)載的催化劑不易脫落、光催化活性高等優(yōu)點(diǎn)。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(jī)污染物。

室內(nèi)空氣污染來源復(fù)雜，呈現(xiàn)低濃度、難降解、長期存在的特點(diǎn)，而采用傳統(tǒng)技術(shù)難以達(dá)到長久  抑制環(huán)境毒素的目的。本項(xiàng)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(xué)  能，將各類有機(jī)毒素、病毒分解、礦化，轉(zhuǎn)化為無毒的無機(jī)物，達(dá)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(diǎn)。獲 2 項(xiàng)中國發(fā)明專利（公開），發(fā)表論文 8 篇。

南京工業(yè)大學(xué)教授陸春華、寇佳慧與東南大學(xué)教授趙遠(yuǎn)錦合作制備了一種多功能光催化復(fù)合纖維，首次實(shí)現(xiàn)了太陽光驅(qū)動內(nèi)建電場重構(gòu)，并有效增強(qiáng)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(qiáng)光催化產(chǎn)氫》為題，作為封面文章發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。光催化反應(yīng)是在太陽光照射下完成的化學(xué)反應(yīng)，如果能夠在太陽光照射下實(shí)現(xiàn)內(nèi)建電場重構(gòu)，那么內(nèi)建電場重構(gòu)增強(qiáng)光催化這一研究策略將有效推動光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展。據(jù)論文第一作者、南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)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(fù)合微米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統(tǒng)，以實(shí)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(dá)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(tuán)隊(duì)將光催化反應(yīng)局域在構(gòu)筑的復(fù)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(fù)合螺旋纖維的光催化穩(wěn)定性進(jìn)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(shí)現(xiàn)光催化性能的顯著提高。另外，該團(tuán)隊(duì)通過變溫?zé)晒夂妥儨毓怆娀瘜W(xué)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(qiáng)光催化性能的研究提供了理論依據(jù)與指導(dǎo)。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(jī)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(yán)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(diǎn)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(tuán)隊(duì)經(jīng)過近些年的研發(fā)，突破多項(xiàng)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(fù)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(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于多種揮發(fā)性有機(jī)物的降解。