新聞網(wǎng)訊 傳統(tǒng)半導體光催化劑受載流子產(chǎn)率、遷移率以及反應域的限制，光催化效率似乎難以得到更大的提高。近日，物理科學學院教授龍云澤與中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所院士王中林合作，提出了一種基于液滴摩擦電納米發(fā)電機的高效接觸電催化方法。與傳統(tǒng)的半導體催化劑不同，它利用水滴與聚四氟乙烯PTFE接觸帶電過程中轉移的電荷參與催化，輸出的電信號還可以監(jiān)測催化程度。該團隊研究了可見光下接觸電催化過程中活性氧是如何循環(huán)生成的，證明了液固界面的接觸起電過程伴隨著大量強氧化自由基的產(chǎn)生，完善了寬帶隙聚合物作為催化劑的催化機理。實驗表明，機械力驅動的載流子的高效遷移和分布在整個水域內(nèi)的活性氧極大地提高了染料的降解效率，結晶紫染料在38秒內(nèi)降解效率達到90%，速率常數(shù)k高達3.7每分鐘，創(chuàng)造了催化領域的新紀錄。該團隊提出的高效接觸電催化技術實現(xiàn)了污染物液滴可以通過流過介質膜的表面來降解，這種簡單結構和有效方法可實現(xiàn)廢水中的難以降解污染物的低成本工業(yè)化降解。
該工作以題為“接觸起電使絕緣體聚合物在可見光下實現(xiàn)高效催化”發(fā)表在國際知名期刊Water Research 226 (2022) 119242上（影響因子13.4，自然指數(shù)Nature Index來源期刊，環(huán)境科學與生態(tài)學Top期刊）。論文第一作者是物理科學學院博士研究生宋威志、碩士研究生張甍與中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所博士研究生邱薈靜，論文通訊作者是龍云澤與王中林。
魯公網(wǎng)安備 37021202000856號 
English