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分子基光催化產氫器件多相化
在利用太陽能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個光敏中心多個催化中心產氫器件構筑的基礎上，進一步將其植入到金屬有機框架材料中，模擬自然界酶催化環境中質子和電子的傳輸與轉移，在有效規避分子基催化劑穩定性差的同時，極大地提高了光催化產氫性能，為人工模擬光催化劑的設計和構筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實現將太陽能轉化為清潔的化學能，解決人類社會面臨的能源危機和環境污染問題的理想途徑。在早期，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊發展了空間上相互獨立、功能上相互等價，集合8個光敏金屬有機釕中心和6個催化Pd2+中心于一體的金屬-有機分子籠產氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內構筑出多個相互獨立的能量傳遞和電子轉移通道，獲得了高達380 μmol h-1的初始產氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機分子籠提高了分子基催化劑的產氫性能，但光照條件下的穩定性仍然是制約其進一步應用的決定因素。 最近，我校化學學院蘇成勇教授和石建英副教授研究團隊又基于配位組裝策略實現了Au25(SG)18納米簇在金屬有機ZIF-8主體框架內部和外表面的可控組裝[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他們將MOC-16植入到ZIF-8主體內，進一步將ZIF-8轉化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。
中山大學
2021-04-13
磁助光催化污水處理裝置
項目簡介 本發明公開了一種磁助光催化污水處理裝置，包括電動機、反應器、磁線圈、旋轉 裝置、高梯度磁分離器和磁絮凝劑回流泵，在反應器內部設置有旋轉裝置和紫外燈組， 旋轉裝置上設置有磁鐵條組和刮泥板。污水從反應器進水管進入，磁性光催化劑在紫外 光照射下，通過磁鐵條的攪拌和磁場作用與污水反應，達到處理污水的效果。 性能指標 (1)凈化效果好，本發明使污水中的污染物通過磁場、光催化、絮凝等作用得到有 效地去除，對污水中氮磷去除效果好，去除率 90％以上；(2)成本低，能耗約是同等處理 規模的傳統設備能耗的
江蘇大學
2021-04-14
光催化性能新型半導體復合顆粒的制備技術
環境污染的日益加劇時刻威脅著人類的生命健康。溫室效應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境問題一直是科學家們努力的研究方向之一。光催化技術作為一種新興的廢氣和廢水深度綠色處理技術,受到人們廣泛的關注,而制備具有高效光催化能力的催化劑則是這一技術的核心。目前,TiO2及其復合材料被廣泛用作光催化反應的催化劑。但納米TiO2只吸收紫外光,通過改性能夠將TiO2的光吸收范圍拓寬至可見光區。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構并且催化效率高的光催化劑。首先以微波法制備了結構新穎,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用。
北京化工大學
2021-02-01
利用晶相共生現象可控合成異質結光催化材料
基于半導體異質結概念，首次通過工藝簡單，成本低廉熔融鹽法合成一系列鉭酸鈣基半導體異質結復合材料，發現了兩元及多元半導體復合物組分及其含量可通過改變前驅物比例簡單調控，證明該異質結復合物相，組分變化與光催化制氫性能有著密切關系，闡明不同鉭酸鈣晶相界面異質結形成促進光生電荷有效分離機制，極大地提高光催化制氫性能。
上海理工大學
2021-04-10
石墨烯基納米復合材料的制備及其光催化
石墨烯基多種納米復合材料的制備及用于光催化技術。
上海理工大學
2021-01-12
改性TiO2光催化劑的制備方法
本發明提供一種改性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,體現了資源的無害化處理方式,成本低廉、經濟,操作簡單。在PS改性基礎上,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。
天津城建大學
2021-01-12
一種玻璃纖維基光催化濾網的制備方法
本發明公開了一種玻璃纖維基光催化濾網的制備方法。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，在玻璃纖維網表面涂覆膠黏劑，膠黏劑與玻璃纖維網的重量比為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表面，光催化劑與玻璃纖維網的重量比為0.01～1.5∶1，干燥，得到玻璃纖維基光催化濾網。本發明具有方法簡便、無需煅燒，風阻小、透光性好，負載的催化劑不易脫落、光催化活性高等優點。所得組件適用于空氣凈化器等，可用于光催化凈化室內氣態有機污染物。
浙江大學
2021-04-11
基于氣態污染物高效降解的光催化技術及組件
室內空氣污染來源復雜，呈現低濃度、難降解、長期存在的特點，而采用傳統技術難以達到長久 抑制環境毒素的目的。本項目開發出高效的納米光催化材料，旨在利用光催化技術將光能轉化成化學 能，將各類有機毒素、病毒分解、礦化，轉化為無毒的無機物，達到環境凈化的目的。光催化效率較 目前商業化光催化劑提高1-2 個數量級，具有高催化效率、長壽命的優點。獲 2 項中國發明專利（公開），發表論文 8 篇。
北京工業大學
2021-04-13
基于氣態污染物高效降解的光催化技術及組件
北京工業大學
2021-04-14
南工大實現太陽光驅動光催化內建電場重構
南京工業大學教授陸春華、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，首次實現了太陽光驅動內建電場重構，并有效增強光催化性能提高。日前，這一研究成果以《構筑紅外光響應的光生電子驅動器來增強光催化產氫》為題，作為封面文章發表在《先進材料》上。光催化反應是在太陽光照射下完成的化學反應，如果能夠在太陽光照射下實現內建電場重構，那么內建電場重構增強光催化這一研究策略將有效推動光催化技術的實際應用與發展。據論文第一作者、南京工業大學材料科學與工程學院博士生代寶瑩介紹，課題組創新性地設計并構筑了熱釋電—光熱—光催化復合微米纖維PVDF-HFP/CNT/CdS-Pt系統，以實現太陽光驅動內建電場重構，并顯著提高光催化分解水制氫效率達5倍以上，對應的平均表觀量子效率約為16.9%。為了充分發揮光熱材料和熱釋電材料的性能，該團隊將光催化反應局域在構筑的復合纖維的表界面，形成熱收集型光催化微反應器。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聯，并對復合螺旋纖維的光催化穩定性進行了探索。其研究表明太陽光驅動內建電場重構可實現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手段，探索了熱釋電內建電場對光生載流子分離、傳輸及壽命的影響，為未來太陽光驅動內建電場重構增強光催化性能的研究提供了理論依據與指導。據了解，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、降解生產和生活中形成的有毒有害物質（如工業有機染料、醫用抗生素、家居裝修產生的甲醛等）等，以緩解日益嚴峻的環境和能源問題。相關論文信息： https://doi.org/10.1002/adma.201906361
南京工業大學
2021-04-11