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光催化消毒滅菌技術
遼寧石油化工大學張靜、李長波團隊將多年研究成果“光催化消毒滅菌技術”、“生活污水、固體廢棄物無害化處理技術”等關鍵技術無償捐獻給地方企業，助力企業戰勝疫情早日復工復產。捐贈的技術首先在撫順鋁業有限公司試行。 光催化材料是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的半導體材料的總稱，它涂布于基材表面，在紫外光及可見光的作用下，產生強烈催化降解功能，能有效地降解空氣中甲醛等有毒有害氣體，殺滅多種細菌和病毒，并將細菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理，具備除臭、抗污、凈化空氣等功能。張靜教授多年研究光催化技術的實際應用，曾獲得國家發明授權專利。采用該專利技術制備的納米氧化鈦溶膠，顆粒大小合適、粒子分散度好，消毒殺菌、凈化空氣效果好。將其噴涂在辦公場所可以有效切斷污染源，避免病毒擴散傳播，維護員工身體健康。對人流密集重點區域（如會議室、辦公室、食堂），除了采用傳統酒精消毒劑外，還可以采用光催化消毒滅菌技術進行消毒。新冠病毒可通過糞便和污水傳播擴散，針對這一情況，污水處理廠通過“紫外線、臭氧、次氯酸鈉”進行“三重消殺”，但是過量消毒劑會沖擊下游生化系統。因此，工業企業應該在生活污水出廠之前進行預處理，保證效果的前盡量提下減少消毒劑的使用。
遼寧石油化工大學
2021-04-10
消毒除菌凝膠
從寒假到現在，清華大學天津高端裝備研究院表界面微納技術研究所（以下簡稱清華高端院表界面所）的實驗室里，科研人員已連續忙碌了好多天。為了趕制捐獻給抗疫醫務人員的消毒除菌凝膠，留在天津的研究所員工幾乎全部上崗。由于生產線工人沒有復工，這些科研工作者們就成了“臨時工”，實驗室成了“臨時生產線”。“相比傳統噴灑消毒液的方式，緩釋二氧化氯可以實現長期持續消毒，無死角覆蓋，是一種更好的消毒方式。”清華高端院表界面所常務副所長杜川說。在北京清華長庚醫院執行院長董家鴻院士的建議下，大年初二，高端院應急專項小組緊急集結，針對除菌消毒的應用需求，在之前技術儲備的基礎上，以最快的速度研發出以緩釋二氧化氯技術為核心的消毒除菌凝膠，為這場特殊戰“疫”提供綠色、安全、長期高效的消毒除菌新手段。經廣東省微生物分析檢測中心檢測，殺菌率達到99.9%。一瓶消毒除菌凝膠可以在10—20平方米的房間使用1—2個月，而且其揮發濃度僅為美國國家職業安全衛生協會建議暴露限值0.1ppm濃度（parts per million）的三分之一，在保證消殺效果的同時，不會對人體健康產生影響。
清華大學
2021-04-10
開發基于MXene的新型光催化劑實現安全空氣消毒
新冠疫情的爆發，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術。然而，在實際的消毒過程中，微生物往往存在“復活”現象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學王燦教授團隊提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時調控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續流光催化反應器，用于動態的空氣消毒，發現相比于傳統的紫外消毒技術顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復活）和無光（暗修復）條件下的復活情況，結果表明，與單獨紫外消毒相比，經過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復現象，在可見光下細菌濃度甚至呈現持續下降趨勢。進一步對滅活機理的研究發現，紫外線通過作用于細胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復，細菌復活；而光催化的加入產生了活性氧自由基，對細菌的細胞結構造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達到更高的空氣消毒效率，同時實現更徹底的消毒效果。相關的技術成果可以應用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。
天津大學
2021-02-01
開發基于MXene的新型光催化劑實現安全空氣消毒
項目成果/簡介:新冠疫情的爆發，使人們對空氣消毒日益重視。其中，紫外輻射是一種常見的空氣消毒技術。然而，在實際的消毒過程中，微生物往往存在“復活”現象，從而大大影響了消毒效果。 近日，天津大學王燦教授團隊提出了一種基于單層Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化劑，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。該研究對前體MAX相蝕刻、插層、超聲剝層，制備單層Ti3C2Tx納米片，即MXene；通過水熱法并同時調控TiO2晶面，合成光催化劑MXene/{001}TiO2，浸漬涂覆于聚氨酯（PU）海綿。 在此基礎上，該研究將涂覆TiO2/MXene的PU海綿填充入連續流光催化反應器，用于動態的空氣消毒，發現相比于傳統的紫外消毒技術顯著提高了對空氣微生物的滅活效率。該研究進一步探究了紫外/光催化消毒后的空氣微生物在有光（光復活）和無光（暗修復）條件下的復活情況，結果表明，與單獨紫外消毒相比，經過光催化滅活的空氣微生物基本無暗修復現象，在可見光下細菌濃度甚至呈現持續下降趨勢。進一步對滅活機理的研究發現，紫外線通過作用于細胞DNA生成嘧啶二聚體滅活細菌，該損傷可在一定波長的可見光下被修復，細菌復活；而光催化的加入產生了活性氧自由基，對細菌的細胞結構造成了不可逆的損傷，這類損傷難以修復。因此，基于該研究中合成的新型光催化劑，可以達到更高的空氣消毒效率，同時實現更徹底的消毒效果。相關的技術成果可以應用于因新冠疫情感染場所的空氣消毒。
天津大學
2021-04-11
氮化碳光催化研究成果
項目成果/簡介:福州大學化學學院/能源與環境光催化國家重點實驗室創新團隊的研究論文“Molecular-level insights on the reactive facet of carbon nitride single crystals photocatalysing overall water splitting”在國際頂級刊物《Nature Catalysis》在線發表。 氫氣由于其能量密度高，燃燒后生成水清潔無污染，是未來能源的理想載體。太陽能光催化分解水制氫氣被認為是獲取氫能源的理想途徑之一。開發高效廉價的光催化劑是光解水技術的核心。近年來，氮化碳光催化劑由于其制備工藝簡單，價格低廉，無毒無污染等優點，受到了廣泛的關注。 該工作以具有高結晶度的氮化碳光催化劑polytriazine imides（PTI）單晶為模型，研究了其在光催化全解水反應中的活性面。光催化全解水實驗表明，PTI的性能與其{10-10}/{0001}晶面的面積比呈近似線性關系，進一步證實了{10-10}晶面是光催化反應的活性面。此外，{10-10}晶面比例最大的光催化劑在全解水中的產氫與產氧速率分別達到了１８６μmol／h和９１μmol／h，在３６５ｎｍ單色光照下的量子效率達到了８％，高于之前報道的結果。該論文從分子尺度上研究了氮化碳光催化劑的反應活性面，為高性能氮化碳光催化劑的發展提供了重要的研究基礎。
福州大學
2021-04-10
氮化碳光催化研究成果
福州大學化學學院/能源與環境光催化國家重點實驗室創新團隊的研究論文“Molecular-level insights on the reactive facet of carbon nitride single crystals photocatalysing overall water splitting”在國際頂級刊物《Nature Catalysis》在線發表。 氫氣由于其能量密度高，燃燒后生成水清潔無污染，是未來能源的理想載體。太陽能光催化分解水制氫氣被認為是獲取氫能源的理想途徑之一。開發高效廉價的光催化劑是光解水技術的核心。近年來，氮化碳光催化劑由于其制備工藝簡單，價格低廉，無毒無污染等優點，受到了廣泛的關注。 該工作以具有高結晶度的氮化碳光催化劑polytriazine imides（PTI）單晶為模型，研究了其在光催化全解水反應中的活性面。光催化全解水實驗表明，PTI的性能與其{10-10}/{0001}晶面的面積比呈近似線性關系，進一步證實了{10-10}晶面是光催化反應的活性面。此外，{10-10}晶面比例最大的光催化劑在全解水中的產氫與產氧速率分別達到了１８６μmol／h和９１μmol／h，在３６５ｎｍ單色光照下的量子效率達到了８％，高于之前報道的結果。該論文從分子尺度上研究了氮化碳光催化劑的反應活性面，為高性能氮化碳光催化劑的發展提供了重要的研究基礎。
福州大學
2021-02-01
連續式光催化反應裝置
哈爾濱工程大學
2021-04-10
石墨烯復合光催化自清潔涂層
船舶在長期在干燥 高鹽、高腐蝕的還是環境中航行，油漆容易剝落，為了保養船舶 延長船舶使用壽命。船舶上經常需要補刷油漆。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱，它在紫外光及可見光的作用下，產生強烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體，還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。但是光觸媒在發揮作用時需要較強光照來催化，這導致它在長年見不到陽光，只能依靠普通照明燈光的船舶內部船艙失去用武之地。團隊巧妙地應利用石墨烯和金顆粒的特點，
廈門大學
2021-01-12
光催化技術處理有機廢水技術
上海交通大學
2021-04-13
納米光催化空氣凈化裝置
本項目針對目前室內空氣污染日益嚴重、對人體健康危害日益增加的問題，成功解決了納米光催化技術的應用難題，將其應用于室內空氣凈化，并根據我國實際情況，開發出多種終端產品，包括用于家庭的光催化空氣凈化器，用于交通工具的車載空氣凈化器以及用于公共場所中央空調系統的光催化空氣凈化裝置。該項目被認定為上海市高新技術成果轉化項目，已具備年產2萬臺納米光催化空氣凈化裝置的生產能力。經權威部門檢測，納米光催化空氣凈化裝置對細菌殺滅率高達99.90%，對TVOC的脫除率為90%，對可吸入顆粒物的凈化效率達國標的1.6倍，其綜合技術總體上處于國內領先，在細菌殺滅率和脫除TVOC的功能上達到國際同類產品的先進水平。目前中央空調用凈化裝置已在浦東星河灣酒店、興業銀行、中科院西安光機所等多家單位獲得應用，其凈化效果遠優于普通的吸附、靜電除塵等技術手段，獲得用戶的高度認可。
華東理工大學
2021-04-13