提高太阳能驱动光催化空气污染净化效率的方法与应用基础研究
成果信息
项目年度编号: 1700670003
限制使用: 国内
省市: 重庆
中图分类号: X51 X506
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2017
关键词: 空气污染控制 光催化净化 制备方法 光催化剂
成果简介: 有毒有害空气污染物的高效处理是国际环境科学与工程领域的难点,光催化被认为是净化空气污染物最具发展前景的新技术之一,但净化效率低制约了该技术的实际应用。因此,如何提高净化效率是亟待解决的关键科学问题。该项目在国家自然基金、长江学者奖励计划等支持下,围绕影响光催化净化效率的三个关键环节:光能吸收、光生电荷分离、界面反应,结合空气污染控制技术基础开展了提高光催化净化效率的研究,形成了系统的方法和应用基础理论,对光催化剂的设计制备及应用具有重要科学价值。主要发现点为: 以提高光能转化效率为目标,提出了通过设计和调控光催化剂表面形貌和能带结构提高光吸收强度、拓展光谱吸收范围的方法。光响应范围从紫外光区拓展至800nm,光转换率比传统光催化剂提高200%-228%。 以提高光催化剂光生电荷分离效率为目标,发展了异质结光催化剂的设计原则和制备方法。制备出p-n、n-n和Schottky型等异质结光催化体系,有效地解决光生电荷复合率高的科学难题,对空气污染物的净化效率提高178%-600%。 提出了应用薄层多孔结构和表面修饰提高污染物界面反应速率的方法。发展了具有薄层多孔结构和Fe离子修饰半导体等典型光催化剂的制备的方法,对典型空气污染物的净化速率提高225%-330%。 发展了负载型光催化组件的构建方法及其在空气污染净化中的应用方法。提出了多孔纳米片抑制中间毒副产物生成的新方法,解决了光催化过程毒副产物难调控的技术难题。 该项目在Environ Sci Technol、ACS Catal等发表20篇核心SCI论文,篇均影响因子5.488,总他引次数1248次,其中SCI他引956次。8篇代表性论文总他引次数866次,其中SCI他引661次,单篇最高他引次数337次,5篇入选ESI前1%高引论文。在“掺杂可见光催化剂治理污染”方面发表的SCI论文数列同类课题组国际第二、内地第一。第一完成人位列工程和化学领域ESI引文国际排名前1%,入选重庆市青年拔尖人才。第二完成人位列环境生态、工程和化学领域ESI引文国际排名前1%,入选教育部长江学者。莫纳什大学Chai教授在Chem Rev综述(2016,116,7159)中引用该项目4篇论文,用66行文字重点评述了构筑薄层多孔结构和异质结可大幅提升光催化净化NO性能;利用光催化剂与载体之间的相互作用,可实现其牢固负载,解决了光催化应用中关键技术问题。
申报信息
相关人信息
完成单位: 重庆工商大学 浙江大学 西南石油大学
完成人: 董帆 吴忠标 孙艳娟 周莹 熊婷
行业及专利信息
应用行业名称: 环境治理
应用行业码: 802
转让信息
投资信息
推广信息
联系信息
联系单位名称: 重庆工商大学
联系单位地址: 重庆市南岸区学府大道19号
传真: (023)62769515 62769672
邮政编码: 400067