光催化高级氧化技术防治水污染
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2025-05-14 10:27:21
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中化新网讯 近日，昆明理工大学建筑工程学院污染过程控制与模拟团队利用光催化高级氧化技术，助力高原区域水污染防治。相关成果发表在国际期刊《能源与环境材料》上。
在绿色水处理技术中，太阳能驱动的半导体光催化技术，因无需添加化学氧化剂而备受关注。然而，受传统光催化剂自身的限制，具有强氧化能力的空穴难以有效积累，尤其在无氧条件下无法充分发挥其直接氧化污染物的优势。而且，对空穴定向富集机制的系统性调控的研究仍是空白。
针对这一难题，研究团队成功制备出具有“蛋黄—双壳”构型的铜基复合微球材料。该材料通过构建多级电子传输通道与梯度电场，促使光电子向内核定向迁移，同时将氧化性空穴锚定在表面活性位点。结合铜纳米颗粒的等离子体共振增强效应，该材料实现了光能吸收与电荷分离效率的同步提升。实验显示，该材料对四环素类抗生素的太阳能驱动降解效率达到传统材料的数十倍，处理后的水体满足生态安全要求。
据悉，此研究为半导体光催化剂长寿命空穴的积累提供了全新设计策略，可推动新型水处理技术发展，在污水处理、水资源净化等领域具有广阔应用前景。
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