扬大成功研制“超级催化剂” 实现水体污染零碳净化
- 2023年04月07日 11:32:58来源：化工仪器网作者：羊舌木点击：4566
【化工仪器网 项目成果】随着城市化进程加快，生活污水的排放严重污染了城市水体，有机污染物的大量使用也导致水体环境污染加剧。传统的污水处理方法如截污纳管和内源治理防范等，需要铺设大量管道并将河水截留，把河底淤泥挖出来运走，工程量浩大，给地方政府财政增加压力。
近年来，以催化材料为基础的水处理方法成为黑臭水体处理的热点，但目前的催化材料总体催化效率慢，催化材料寿命短，需要外增加能量和持续投入。
近日，扬大环境学科与工程学院朱兴旺团队在光催化治理水体污染方面取得重要进展，团队成功研制一款能够实现全光谱响应的氮碳基光催化剂，实现水体污染治理全程零碳净化。与传统催化剂相比，该催化剂的整体效率提升13.6倍，目前已实现产业级制备条件。基于材料制备的光催化网，在工程应用中，使河水污染物在10天内减少80%，持续效果长达一年。
研究团队长期致力于开发无需外加能量、成本低、持久性强、效果好的光催化材料。经过长达5年的持续科研攻关，成功研发并优化了一种全光谱响应的氮碳材料。该材料具有寿命长、稳定性高、光吸收范围宽、光吸收能力强等特点。
在近期开展的工程实验中，团队利用新型材料制备的光催化网，在静态河水中成功恢复了河道生态系统，10天内让河水污染物减少80%，有效恢复了其自净能力。相比于其他水体净化材料，处理效率大幅度提升，从常规的30天缩减到10天以下。据悉，河道治理中，在每公里的河道，只需铺设宽度3米的光催化处理网，即可在10天内使河水COD(化学需氧量)达到国家地表水I类标准。
经研究表明，该材料在1年内光催化网能持续发挥水体净化作用，分解有毒有机物、提高溶解氧、激活生态，净化效率在1年后仍有70%。目前，该光催化网目前主要适用于景观河道水和工业废水中COD的去除，将来还可治理城市污染河道，以及应用于治理湖泊等大型水体，通过净化水质，恢复水体自净能力，有效改善水体生态系统。
该研究成果发表在《Applied Surface Science》《Materials》等国际知名学术期刊上，已申请两项发明专利。
(资料来源：科技日报)
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