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2023-04-07 08:58:27
全光譜光催化材料實現水體污染零碳凈化
2023-04-07 08:58:27 來源: 科技日報
(資料圖片)
4月6日，記者從揚州大學獲悉，該校環境學科與工程學院朱興旺團隊經過5年攻關，研制出一種全光譜響應的氮碳基光催化劑，可實現水體污染治理全程零碳凈化，與傳統催化劑相比，整體效率提升13.6倍，并已具備產業級制備條件。這將為我國河道污染治理提供新選擇。相關成果已發表于《應用表面科學》《材料》等國際學術期刊，并已申請兩項發明專利。
朱興旺介紹，隨著城市化進程加快，生活污水的排放嚴重污染了城市水體，有機污染物的大量使用也導致水體環境污染加劇。傳統的污水處理方法如截污納管和內源治理防范等，需要鋪設大量管道并將河水截留，把河底淤泥挖出來運走，工程量浩大，給地方政府財政增加壓力。
近年來，以催化材料為基礎的水處理方法成為黑臭水體處理的熱點，但目前的催化材料總體催化效率慢，催化材料壽命短，需要外增加能量和持續投入。
朱興旺團隊長期致力于開發一種無須外加能量、成本低、持久性強、效果好的光催化材料。5年來，重點研發并優化了一種全光譜響應的氮碳材料，該材料具有光生電子-空穴壽命長、化學穩定性高、光吸收范圍寬、光吸收能力強等特點，經過持續改進，材料已實現了產業化制備。
該團隊開展工程實驗表明，利用新型材料制備的光催化網在靜態河水中成功恢復了河道生態系統，10天內讓河水污染物減少80%，有效恢復了其自凈能力。相比于其他水體凈化材料，處理效率大幅度提升，從常規的30天縮減到10天以下。
同時，在河道治理中每公里的河道，只需要鋪設寬度3米的光催化處理網，即可在10天內使河水COD(化學需氧量)達到國家地表水I類標準。
據了解，該光催化網目前主要適用于景觀河道水和工業廢水中COD的去除，將來還可治理城市污染河道，以及應用于治理湖泊等大型水體，通過凈化水質，恢復水體自凈能力，有效改善水體生態系統。
(受訪者供圖)
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