光催化：环保黑科技，助力绿色未来

光催化：环保黑科技，助力绿色未来

引用

网易

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来源

1.

https://www.163.com/dy/article/JD0OQAS005568YZ6.html

2.

https://new.qq.com/rain/a/20240623A00Z3O00

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https://wap.ceshigo.com/article/12221.html

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https://www.perfectlight.cn/Scene/

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https://chem.ecust.edu.cn/2024/0710/c6623a169419/page.htm

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https://www.3s-tech.net/contents/50/1162.html

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http://3g.alwindoor.com/shownew.al?50691

8.

https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101712/news_734113.htm

在追求绿色可持续发展的今天，一项被誉为“环保黑科技”的技术正在悄然崛起——光催化技术。它以其独特的优势，正在为我们的环境治理和能源生产带来新的希望。

光催化技术是一种利用光能驱动化学反应的先进技术。其基本原理是：在特定波长光的照射下，光催化剂能够吸收光能，将吸附在催化剂表面的物质进行氧化或还原反应。这一技术具有高效、环保、可持续等特点，广泛应用于空气净化、水处理、自清洁等领域。

空气净化

近年来，空气质量问题日益严重，光催化技术在空气净化领域的应用逐渐受到关注。利用光催化技术，可以有效分解空气中的有害气体，如甲醛、苯等，同时释放氧气，改善室内空气质量。此外，光催化技术还可应用于去除空气中的异味和细菌，为人们的生活创造更加健康的环境。

水处理

随着工业化的快速发展，水资源污染问题日益突出。光催化技术在水处理领域的应用为解决这个问题提供了新的途径。通过光催化技术，可以有效降解水中的有机污染物，如染料、农药等，同时杀灭水中的细菌，提高水质。

制氢

光催化产氢技术是一种利用光能将水分解成氢气和氧气的技术，在这个过程中，光催化剂发挥着关键作用；光催化剂是一种能够吸收光能并将其转化为化学能的物质，它能够加速水分子的分解反应，从而实现氢气的生成。

近日，华东理工大学化学与分子工程学院张金龙教授/王灵芝教授课题组在光催化产H2O2领域取得最新研究进展，研究成果以“富质子海藻酸盐-石墨烯水凝胶微反应器用于光催化合成过氧化氢”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》。

以O2和H2O为原料的光催化产过氧化氢是一种绿色有前景的合成技术。这种方法利用丰富、可再生的太阳能，以化学能的形式实现间歇性和分布式的能量储存。通常，通过耦合二电子转移的氧还原反应（ORR）和水氧化反应（WOR）来合成H2O2。为了应对质子供应不足的问题，研究者们通过将质子供体与催化剂结合，实现质子存储和释放的接力，从而提高ORR反应速率。然而，大多数质子供体体系忽视了一个重要问题：通过O2还原生成H2O的四电子ORR路径比产H2O2的电位更低，且富质子环境也有利于这一路径的进行，导致这一竞争反应增加了ORR过程的复杂性，使得难以通过单一手段实现H2O2产率上的突破。

近日，华东理工大学张金龙教授/王灵芝团队利用海藻酸盐组装硫化镉/还原氧化石墨烯（CdS/rGO），构建富质子水凝胶微反应器（M(n)@ACG）。ORR反应中间体*OOH的快速形成和产物H2O2的及时脱附实现了光催化合成过氧化氢的高活性和高选择性。水凝胶组装的Ca(II)@ACG催化剂H2O2产率达到204.30 μM h–1 (1021.5 μmol gcat-1 h-1)，而传统的粉末催化剂CdS/rGO的产率仅为71.96 μM h–1。此外，与CdS/rGO相比，Ca(II)@ACG具有更好的循环稳定性。Ca(II)@ACG的活性超过了大多数已报道的无机光催化剂。

光催化技术作为绿色科技的重要组成部分，具有广泛的应用前景。从空气净化到水处理，光催化技术正为我们的生活带来诸多便利。面对挑战与机遇并存的市场环境，我们应积极投入研发，推动光催化技术的创新与发展，为构建绿色、环保、可持续的美好未来贡献力量。