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新型水處理技術-半導體光催化降解技術研究成功

更新時間:2016-03-01   來源:   點擊數:
   
 
 

圖為胡勇在實驗室。

這些年世界各地許多科學家在研究可見光驅動的光催化材料,把有機毒物和工業廢水降解成完全無公害的產物,自己本身并不需要消耗電、煤炭和石油等能源,只要光照就行了。但各種形式的光催化效率有高低。浙江省杰出青年科學基金支持的項目“可見光驅動的二元異質納米管復合光催化劑的設計、制備與性能研究”,由浙江師范大學研究員胡勇博士和他的團隊完成,利用半導體光催化劑實現光催化降解成為近年來興起的一種現代水處理技術,因其高效、穩定以及對難生物降解的有機毒物能夠實現深度徹底氧化等特性,處于國內外領先地位。

記者不久前走訪了浙師大,胡勇介紹,隨著現代化工業的飛速發展,有機毒物及重金屬離子廢水排放所引發的水污染問題不斷升級,能源消耗日益增加使得不可再生能源呈現枯竭之勢,環境污染、生態破壞已嚴重威脅到人類的生存與發展。特別是一些有機物以硝基芳香族化合物、多鹵代烴及多種偶氮染料為代表,它們結構穩定、毒性強、處理難度大,使得傳統的環境工程技術顯效甚微。利用半導體實現光催化降解,不僅高效穩定,且因其利用可再生資源的太陽能進行光化學轉換,以一種綠色、節能、環保的理念而成為最具有應用前景的研究領域。

胡勇自2000年以來在無機功能納米材料的結構設計及構效關系研究做了許多原創性工作,在攻讀博士學位期間由于成績突出,分獲中科院“院長”優秀獎、香港“求是”、“光華”和“東港”獎等諸多榮譽。目前,他已發表SCI研究論文60余篇,ISI檢索被他人論文引用1500余次,近五年來,有4篇論文被ESI選為高被引論文。作為第一完成人,獲浙江省自然科學獎二等獎和浙江省高等學校科研成果獎三等獎各1項。目前主持國家自然科學基金面上項目和浙江省杰青項目各1項, 2015年入選金華市“321人才”工程第一層次。

胡勇和他的團隊研究工作重心主要圍繞著抑制光生電子-空穴復合及拓寬光譜響應至可見光范圍等方面的改進,隨之全面開展半導體光催化劑的復合及修飾技術。由于單一成分的半導體材料在物理化學性質上存在或多或少的缺陷,如何在增強光催化活性及提高太陽能利用率的同時趨利避害地裁剪整合就為現今光催化劑的結構設計提出了更高的要求。該項目以實現高效且可見光響應的光催化劑的可控制備與應用為導向,設計合成一系列不同的半導體-金屬、半導體-非金屬、半導體-半導體復合的二元異質納米管復合光催化劑。研究結果不僅有助于為一系列可見光驅動的二元異質空心結構光催化劑的合成方法與調控技術提供新理論依據與新探索方向,更有望促進此類新型無機功能復合材料從理論到應用的跨越研究,為其工業化應用提供一定的技術儲備和保障。

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