北京市勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司與浙江工商大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院聯(lián)合的張龍團(tuán)隊(duì),在《安全與環(huán)境工程》2025 年第 01 期發(fā)表《可見光響應(yīng)手性介孔 TiO₂光催化劑的結(jié)構(gòu)調(diào)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(huán)境污染治理中,光催化劑的性能提升是關(guān)鍵一環(huán)。為揭示可見光響應(yīng)的手性介孔 TiO₂光催化劑結(jié)構(gòu)和光催化活性的調(diào)控規(guī)律,張龍團(tuán)隊(duì)在制備光催化劑時(shí),巧妙改變鈦前驅(qū)物加入量和攪拌速度,深入探究這些因素對催化劑結(jié)構(gòu)、可見光響應(yīng)和光催化活性的影響。團(tuán)隊(duì)借助 SEM、BET、XRD 和紫外可見漫反射光譜等技術(shù),精準(zhǔn)表征光催化劑結(jié)構(gòu)及可見光響應(yīng)性能變化,并通過可見光激發(fā)下羅丹明 B 和苯酚的光降解試驗(yàn),科學(xué)評價(jià)光催化劑性能。
研究結(jié)果顯示,鈦酸丁酯加入量與手性介孔 TiO₂的結(jié)構(gòu)和性能緊密相關(guān)。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(jié)構(gòu)增多,但過量加入會因水解速度過快,導(dǎo)致大量 TiO₂粒子無法形成螺旋堆積的不對稱結(jié)構(gòu),大幅削弱光催化劑的可見光響應(yīng)能力和光催化活性。此外,攪拌速度對光催化劑結(jié)構(gòu)也有著重要影響。攪拌速度過低(<400 r/min),手性介孔 TiO₂雜質(zhì)多、結(jié)構(gòu)破碎,可見光響應(yīng)和光降解活性弱;攪拌速度過高(>400 r/min),光催化劑中螺旋結(jié)構(gòu)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(xué)基金項(xiàng)目 (LY19B060004) 資助。其成果為優(yōu)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(jù),對推進(jìn)環(huán)境治理領(lǐng)域光催化技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
該研究獲浙江省自然科學(xué)基金(LY19B060004)資助,目前已引起環(huán)境催化領(lǐng)域廣泛關(guān)注,論文下載量超167次。
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