10月3日,我校化學學院師生關于環境污染治理的最新研究成果《Regulating adsorption activation of reactants by Bi-Cl synergistic sites for promoting photocatalytic NO deep oxidation》被國際頂級期刊《Advanced Functional Material》(SCI一區,TOP期刊,IF=18.5)在線發表。學校科研處張文東副研究員為第一作者,化學學院碩士研究生馬悅芮為共同第一作者,陳鵬博士為第一通訊作者。

隨著化石燃料的燃燒、工業生產的排放、汽車尾氣的釋放、家飾裝修的揮發等因素導致大量氣體污染物(如氮氧化物、硫氧化物、碳氫化合物等)進入大氣層,對生態環境和人體健康造成了明顯的危害。特別是車庫、隧道、印刷車間、印染車間等典型場所產生的ppb級或ppm級NOx、VOCs等空氣污染物,因污染物濃度低、停留時間長等特點,對人體健康造成了潛在危害。光催化技術作為一種綠色、高效的清潔技術,在環境污染治理領域表現出了巨大的應用前景。但是,如何實現高活性、高選擇性、高穩定性的光催化凈化空氣污染物是當前研究的難點和熱點科學問題之一。此外,如何設計制備高性能光催化器件也是光催化技術走向產業化應用的關鍵。

為了解決這一關鍵科學問題,研究人員通過在Bi4TaO8Cl的表面原位構筑Bi單質和氧缺陷設計合成了高性能環保材料及器件。該研究采用原位手段揭示了NO+和NO-離子對光催化氧化NO的反應路徑影響,為污染分子凈化路徑的調控提供良好借鑒。重要的是,該材料及器件在室溫下對環境污染物表現出了高效的凈化效果:一是對空氣中的一氧化氮(NO,濃度為600ppb)去除率高達89%,有效抑制了二次污染物二氧化氮(NO2)的生成,同時表現出良好的穩定性;二是對致癌空氣污染物甲醛(濃度為60ppm)的去除率高達75%;三是對大腸桿菌和葡萄球菌的殺滅率可達100%。該研究成果對研發高性能環保材料及器件提供了良好參考,在環境污染治理領域表現出了良好的應用前景。