北京市勘察設計研究院有限公司與浙江工商大學環境科學與工程學院聯合的張龍團隊,在《安全與環境工程》2025 年第 01 期發表《可見光響應手性介孔 TiO₂光催化劑的結構調控及催化性能》論文,為提升光催化劑性能、推動污染物降解研究帶來新突破。
在環境污染治理中,光催化劑的性能提升是關鍵一環。為揭示可見光響應的手性介孔 TiO₂光催化劑結構和光催化活性的調控規律,張龍團隊在制備光催化劑時,巧妙改變鈦前驅物加入量和攪拌速度,深入探究這些因素對催化劑結構、可見光響應和光催化活性的影響。團隊借助 SEM、BET、XRD 和紫外可見漫反射光譜等技術,精準表征光催化劑結構及可見光響應性能變化,并通過可見光激發下羅丹明 B 和苯酚的光降解試驗,科學評價光催化劑性能。
研究結果顯示,鈦酸丁酯加入量與手性介孔 TiO₂的結構和性能緊密相關。隨著鈦酸丁酯加入量增加,手性介孔 TiO₂中不對稱螺旋堆積結構增多,但過量加入會因水解速度過快,導致大量 TiO₂粒子無法形成螺旋堆積的不對稱結構,大幅削弱光催化劑的可見光響應能力和光催化活性。此外,攪拌速度對光催化劑結構也有著重要影響。攪拌速度過低(<400 r/min),手性介孔 TiO₂雜質多、結構破碎,可見光響應和光降解活性弱;攪拌速度過高(>400 r/min),光催化劑中螺旋結構顯著減少,兩種污染物的降解效率隨之下降。
該研究受浙江省自然科學基金項目 (LY19B060004) 資助。其成果為優化光催化劑制備工藝、提高污染物降解效率提供了理論依據,對推進環境治理領域光催化技術發展具有重要意義。
該研究獲浙江省自然科學基金(LY19B060004)資助,目前已引起環境催化領域廣泛關注,論文下載量超167次。
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