浙江师范大学,数理信息学院,材料科学与工程系副教授何益明通过多年的基础研讨,开发出了一种高效、安稳和廉价的可见光催化剂,在处理环境污染和能源缺少问题具有重要的科学含义和实用价值,并得到了浙江省自然科学基金的大力支持。
自上世纪70年代,自日本科学家提出“光触媒”技能之后,光催化技能通过了多代开展,现已实现了可见光呼应。“也就是说,可以在太阳光的照射下完成催化作用。”何益明介绍说,比起第一代以二氧化钛为代表、只能在紫外光照射下产生反响的的光催化技能,以硫化物、氮化碳为代表的第二代光催化技能功率更高,适用范围也更广。
光催化技能作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技能,近年来常常被运用于水污染治理,作为光催化技能的核心,光催化剂功能的高效与否,决议了光催化技能的效能。
作为第二代光催化技能氮化碳“门户”,何益明所做的研讨,目的是要找寻氮化碳的“润饰物”,通过组分和含量的优化获得高功能的可见光催化剂。何益明把这个进程成为对氮化碳的“改造”,他通知记者,氮化碳本身作为一种有机聚合物,具有制备技能简略和成本低廉的长处,同时带隙十分适合可见光呼应,可以吸收460纳米以下的光,而且通过“改造”后,其功能还能进一步得到提高。
不过,寻找润饰物的进程,并不简略。氧化锌、磷酸银、钒酸镧……通过前期的文献材料和相关论文调研,课题组首先要确定几个在理论上可以提高氮化碳功能的润饰物,再通过各轮实验和论证,才能确定通过“改造”后的氮化碳功能是否真的获得提高。最终,课题组发现,在加入钒酸镧作为润饰物后,氮化碳的分离功率和带隙都得到了显著提高,最高的可以比纯氮化碳的反响活性提高6-7倍。
不仅如此,科研人员在实验中还得到了“意外收获”,他们发现,除了可以实现污水治理外,在通过润饰后的氮化碳还能实现光催化制氢。何益明以为,利用光催化技能将水制成氢气,可以改动现在依靠化石能源结构,关于未来处理能源危机,有效利用氢气有着重要作用。