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新型水处理技术-半导体光催化降解技术研究成功

更新时间:2016-03-01   来源:   点击数:
   
 
 

图为胡勇在实验室。

这些年世界各地许多科学家在研究可见光驱动的光催化材料,把有机毒物和工业废水降解成完全无公害的产物,自己本身并不需要消耗电、煤炭和石油等能源,只要光照就行了。但各种形式的光催化效率有高低。浙江省杰出青年科学基金支持的项目“可见光驱动的二元异质纳米管复合光催化剂的设计、制备与性能研究”,由浙江师范大学研究员胡勇博士和他的团队完成,利用半导体光催化剂实现光催化降解成为近年来兴起的一种现代水处理技术,因其高效、稳定以及对难生物降解的有机毒物能够实现深度彻底氧化等特性,处于国内外领先地位。

记者不久前走访了浙师大,胡勇介绍,随着现代化工业的飞速发展,有机毒物及重金属离子废水排放所引发的水污染问题不断升级,能源消耗日益增加使得不可再生能源呈现枯竭之势,环境污染、生态破坏已严重威胁到人类的生存与发展。特别是一些有机物以硝基芳香族化合物、多卤代烃及多种偶氮染料为代表,它们结构稳定、毒性强、处理难度大,使得传统的环境工程技术显效甚微。利用半导体实现光催化降解,不仅高效稳定,且因其利用可再生资源的太阳能进行光化学转换,以一种绿色、节能、环保的理念而成为最具有应用前景的研究领域。

胡勇自2000年以来在无机功能纳米材料的结构设计及构效关系研究做了许多原创性工作,在攻读博士学位期间由于成绩突出,分获中科院“院长”优秀奖、香港“求是”、“光华”和“东港”奖等诸多荣誉。目前,他已发表SCI研究论文60余篇,ISI检索被他人论文引用1500余次,近五年来,有4篇论文被ESI选为高被引论文。作为第一完成人,获浙江省自然科学奖二等奖和浙江省高等学校科研成果奖三等奖各1项。目前主持国家自然科学基金面上项目和浙江省杰青项目各1项, 2015年入选金华市“321人才”工程第一层次。

胡勇和他的团队研究工作重心主要围绕着抑制光生电子-空穴复合及拓宽光谱响应至可见光范围等方面的改进,随之全面开展半导体光催化剂的复合及修饰技术。由于单一成分的半导体材料在物理化学性质上存在或多或少的缺陷,如何在增强光催化活性及提高太阳能利用率的同时趋利避害地裁剪整合就为现今光催化剂的结构设计提出了更高的要求。该项目以实现高效且可见光响应的光催化剂的可控制备与应用为导向,设计合成一系列不同的半导体-金属、半导体-非金属、半导体-半导体复合的二元异质纳米管复合光催化剂。研究结果不仅有助于为一系列可见光驱动的二元异质空心结构光催化剂的合成方法与调控技术提供新理论依据与新探索方向,更有望促进此类新型无机功能复合材料从理论到应用的跨越研究,为其工业化应用提供一定的技术储备和保障。

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