亚洲aⅴ精品国产首次亮相_国产三级在线播放第一页

国产成人亚洲欧美91_在线看片免费人成视频丨_久久免費视频精品_在线观看网站深夜免费A√

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 傳媒掃描

【中國科學(xué)報】新型光催化還原凈水材料可除致癌離子

2017-07-31 中國科學(xué)報王心怡

【字體：大中小】

語音播報

　　為了提升光催化還原反應(yīng)的效率，通常需要在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑來消耗光生空穴，從而避免光生空穴對還原反應(yīng)的影響。但是，這種方法增加了處理成本，容易造成水體的二次污染，不適用于飲用水處理。

　　貴金屬/過渡金屬具有較高的功函數(shù)，與光催化材料結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)，能夠捕獲光生電子，增強光生電子與空穴的分離，進而提升光催化反應(yīng)效率，在高效光催化材料設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。但是，這種光催化材料設(shè)計并不能有效消耗掉具有強氧化性的光生空穴，實現(xiàn)有效光催化還原反應(yīng)仍需依賴在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑。在光催化還原材料設(shè)計上，若能通過空穴捕獲與消耗來增強光生電子與空穴的分離，就可以在提升光催化還原反應(yīng)效率的同時避免在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑，從而解決上述問題。

　　經(jīng)過理論分析和材料篩選，該團隊選擇了半金屬Bi與金紅石TiO2結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)。作為一種半金屬，Bi有著特殊的物理性質(zhì)。與貴金屬或過渡金屬相比，Bi的功函數(shù)較低，約為4.22 eV，與金紅石TiO2比較接近；塊體Bi與金紅石TiO2結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)時TiO2產(chǎn)生的光生電子依然能夠被塊體Bi捕獲。隨著其尺寸減小到納米尺度，半金屬Bi從金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)體，伴隨此轉(zhuǎn)變納米Bi出現(xiàn)導(dǎo)帶位置上升與價帶位置降低的半導(dǎo)體特性。此時，半導(dǎo)體納米Bi的導(dǎo)帶高于金紅石TiO2的導(dǎo)帶，光照下產(chǎn)生的具有強還原性的光生電子將不能向納米Bi轉(zhuǎn)移，而是留在金紅石TiO2上；而光生空穴能夠轉(zhuǎn)移到納米Bi上，并通過將Bi氧化為Bi3+從而被消耗掉。該材料體系不僅能夠通過提高光生電子的壽命來提升光催化還原反應(yīng)效率，而且避免了在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑，非常適于光催化還原技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用。

　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2017-07-31 第5版創(chuàng)新周刊)

　　近日，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室環(huán)境功能材料研究部研究員李琦及其研究團隊發(fā)展出一種高效光催化還原凈水材料，無需加入空穴犧牲劑即可在可見光下高效去除飲用水中常見的致癌陰離子溴酸根。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《應(yīng)用催化B：環(huán)境》。
　　為了提升光催化還原反應(yīng)的效率，通常需要在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑來消耗光生空穴，從而避免光生空穴對還原反應(yīng)的影響。但是，這種方法增加了處理成本，容易造成水體的二次污染，不適用于飲用水處理。
　　貴金屬/過渡金屬具有較高的功函數(shù)，與光催化材料結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)，能夠捕獲光生電子，增強光生電子與空穴的分離，進而提升光催化反應(yīng)效率，在高效光催化材料設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。但是，這種光催化材料設(shè)計并不能有效消耗掉具有強氧化性的光生空穴，實現(xiàn)有效光催化還原反應(yīng)仍需依賴在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑。在光催化還原材料設(shè)計上，若能通過空穴捕獲與消耗來增強光生電子與空穴的分離，就可以在提升光催化還原反應(yīng)效率的同時避免在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑，從而解決上述問題。
　　經(jīng)過理論分析和材料篩選，該團隊選擇了半金屬Bi與金紅石TiO2結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)。作為一種半金屬，Bi有著特殊的物理性質(zhì)。與貴金屬或過渡金屬相比，Bi的功函數(shù)較低，約為4.22 eV，與金紅石TiO2比較接近；塊體Bi與金紅石TiO2結(jié)合形成異質(zhì)結(jié)時TiO2產(chǎn)生的光生電子依然能夠被塊體Bi捕獲。隨著其尺寸減小到納米尺度，半金屬Bi從金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)體，伴隨此轉(zhuǎn)變納米Bi出現(xiàn)導(dǎo)帶位置上升與價帶位置降低的半導(dǎo)體特性。此時，半導(dǎo)體納米Bi的導(dǎo)帶高于金紅石TiO2的導(dǎo)帶，光照下產(chǎn)生的具有強還原性的光生電子將不能向納米Bi轉(zhuǎn)移，而是留在金紅石TiO2上；而光生空穴能夠轉(zhuǎn)移到納米Bi上，并通過將Bi氧化為Bi3+從而被消耗掉。該材料體系不僅能夠通過提高光生電子的壽命來提升光催化還原反應(yīng)效率，而且避免了在反應(yīng)體系中加入空穴犧牲劑，非常適于光催化還原技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用。
　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2017-07-31 第5版創(chuàng)新周刊)

打印