在国家自然科学基金委的延续撑持下,中国科学院化学研究所赵进才课题组在光催化降解有机污染物及其机理方面进行了十几年的系统深切研究,获得一系列首要研究进展。
低浓度、高毒性、难降解有机污染物是一类遍及存在、具有持久风险性的环境污染物,用传统方法很难措置。TiO2光催化可利用洁净的太阳光驱动反应,利用环境友爱的分子氧为氧化剂,是消弭这类污染物最有益用远景的方法之一。TiO2耐腐蚀,光、热和化学不变性好,www.jndg.net是目前最好的光催化系统。但TiO2只能利用紫外光(约占太阳光5%,由于占太阳光首要部分的可见光的激发能较低,从传统半导体光催化的带-带激发道理上很难实现同时满足导带电子活化氧和价带空穴氧化水或污染物两个必须前提的可见光反应。是以,若何实现可见光反应是对TiO2光催化道理和利用提出的一个极年夜挑战。
赵进才课题组从1995年开始致力于染料污染物可见光光催化降解及其机理的研究。发现染料分子接收可见光被激发后可以向TiO2导带注入电籽实现电荷分离,经过过程半导体导带的媒介感化实现可见光照耀下染料分子和空气中氧分子的同时活化,成功地将有机染料污染物氧化降解。揭示了一个与传统光催化有着本质辨别的可见光光降解机理,该机理不触及半导体的带-带接收和空穴的生成和反应,而是利用染料污染物分子接收可见光引发的活性自由基和分子氧的共同感化导致污染物降解。
经过过程对几十种染料污染物降解的研究,发现只要染料的电子激发态电位比TiO2导带电位更负,都能实现有效的电子注入进而降解,证实了该道理的有效性和普适性。该道理还在共存无色小分子污染物的氧化降解、卤代污染物的还原脱卤和可见光光催化合成化学品等方面有着广泛的利用远景。相干研究功效前后在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Environ. Sci. Technol.等刊物上发表系列论 |