化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“第二屆ICP-MS及ICP-MS/MS創(chuàng)新成果線上會(huì)議”開課在即
2025年6月20日14:00為了深入交流ICP-MS與ICP-[詳細(xì)]
上海硅酸鹽所在催化劑降解揮發(fā)性有機(jī)化合物的抗失活機(jī)制研究中獲進(jìn)展
2020年12月23日 09:47:23
來源：上海硅酸鹽研究所 點(diǎn)擊量：4607
近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員孫靜團(tuán)隊(duì)(納米功能材料與光電應(yīng)用課題組)在氧化鈦基復(fù)合材料降解VOCs催化劑抗失活機(jī)制研究中取得進(jìn)展。研究人員根據(jù)稀土元素特殊的4f電子結(jié)構(gòu)和氧化還原石墨烯(rGO)的電子遷移率高、片層結(jié)構(gòu)、理論比表面積大、大π鍵(與苯環(huán)類似)等特點(diǎn)，對TiO2的微觀結(jié)構(gòu)及光電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其光催化降解性能及抗失活性能顯著提升。相關(guān)研究成果以Deactivation
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs，如苯類及醛類)對環(huán)境和人體具有較大危害，VOCs在氧化性的大氣環(huán)境中成為形成PM2.5的前體物并可能產(chǎn)生臭氧；一定濃度的VOCs在短時(shí)間內(nèi)即可傷害人的肝、腎、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)等，甚至致癌。因此，實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境中低濃度VOCs的降解，對保障人體健康、環(huán)境安全、抑制霧霾頻發(fā)等具有重要意義。光催化氧化是治理技術(shù)中具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。其中，TiO2光催化劑因其具有穩(wěn)定、無毒、廉價(jià)、便于工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是有可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的光催化劑，但在苯類VOCs的光催化氧化過程中，光催化材料面臨的失活問題限制了其在降解苯類VOCs中的實(shí)際應(yīng)用。 
近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員孫靜團(tuán)隊(duì)(納米功能材料與光電應(yīng)用課題組)在氧化鈦基復(fù)合材料降解VOCs催化劑抗失活機(jī)制研究中取得進(jìn)展。研究人員根據(jù)稀土元素特殊的4f電子結(jié)構(gòu)和氧化還原石墨烯(rGO)的電子遷移率高、片層結(jié)構(gòu)、理論比表面積大、大π鍵(與苯環(huán)類似)等特點(diǎn)，對TiO2的微觀結(jié)構(gòu)及光電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其光催化降解性能及抗失活性能顯著提升。相關(guān)研究成果以Deactivation and Activation Mechanism of TiO2 and rGO/Er3+-TiO2 during Flowing Gaseous VOCs Photodegradation為題，發(fā)表在Appl. Catal. B, 284 (2021) 119813上，并申請了一項(xiàng)專利。上海硅酸鹽所2016級(jí)碩博連讀研究生饒澤鵬為論文第一作者，研究員謝曉峰和孫靜為論文的通訊作者。
研究人員采用 “兩步法”，制備出光催化劑rGO/Er3+-TiO2，此復(fù)合光催化劑對氣相鄰二甲苯(<100 ppm)展現(xiàn)出高效的光催化性能及優(yōu)異的穩(wěn)定性，對25 ppm的鄰二甲苯的降解效率達(dá)100%，反應(yīng)40 h后無明顯失活現(xiàn)象。對比樣TiO2和Er3+-TiO2樣品光催化反應(yīng)60 min后明顯失活，其中，導(dǎo)致催化劑失活的主要原因是中間產(chǎn)物累積在催化表面，占據(jù)了反應(yīng)活性位點(diǎn)。該研究首次揭示出rGO的引入不僅為氣體污染物的吸附提供了更多空間，而且為中間產(chǎn)物提供了額外的吸附位點(diǎn)，從而保證了催化劑本征的反應(yīng)活性位點(diǎn)的充分暴露，使其具有長效的光催化活性。該研究對光催化劑的失活和活化機(jī)理提供了新認(rèn)識(shí)，為解決光催化材料在降解VOCs過程中面臨的失活問題提供了解決策略。
研究工作得到首批國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
圖1.0.1g 樣品(a)對鄰二甲苯的降解曲線，(b)CO2生成曲線，(c)光催化效率和礦化率
圖2.光催化活性提高和阻止光催化劑的失活示意圖
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
889.97萬 河池學(xué)院智能裝備實(shí)驗(yàn)室采購項(xiàng)目公開招標(biāo)
近日，河池學(xué)院發(fā)布公告，計(jì)劃對智能裝備實(shí)驗(yàn)室采購項(xiàng)目[GXZC2024-G1-000189-JGJD]公開招標(biāo)，預(yù)算金額889.9...2024-05-28 09:17:16 -
近日，國家市場監(jiān)督管理總局(國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì))發(fā)布公告，批準(zhǔn)發(fā)布《含鎢錫精礦成分標(biāo)準(zhǔn)樣品》等36項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)樣品，并延長31項(xiàng)國...2023-12-12 14:24:17
-
賀利氏做客“云訪談”：努力打造與高端儀器匹配的光學(xué)儀器材料
作為本屆展會(huì)的合作媒體平臺(tái)，化工儀器網(wǎng)特別推出了展前云訪談系列活動(dòng)。今天做客我們云訪談的嘉賓是賀利氏科納米中國區(qū)總經(jīng)理蔡曉東先生。2023-07-06 14:11:06 -
2022年9月23日，由中國工程院院士謝和平領(lǐng)銜的深圳大學(xué)與四川大學(xué)團(tuán)隊(duì)自主研制的深海沉積物(天然氣水合物)保溫保壓取樣裝備海試成...2022-09-27 13:52:18
-
目前，國內(nèi)外對光催化降解甲醛、乙醛、甲苯有相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)，還沒有關(guān)于光催化降解苯的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)。為此，在中國科學(xué)院的主管下，中國建...2020-06-23 09:03:54
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
