【有机光伏催化废水处理获新突破】工业含肼废水来源广泛、毒性较强,并具有生态风险。芬顿氧化等传统处理技术难以兼顾处理效率和节能环保的双重需求。
太阳光催化技术凭借其绿色环保的优势被视为潜在净化方案。但现有光催化体系存在太阳光捕获能力不足、光生电荷利用率低等问题,制约了其太阳光驱动净化效能。
针对以上问题,中国科学院化学研究所科研团队发展了系列窄带隙有机光伏催化剂,并在太阳光下展现出优异的催化活性。近期,该团队将宽光谱、强吸收的OPC异质结应用于废水净化,并构筑了氧化铝包覆的OPC纳米催化剂(OPC该催化剂能充分利用太阳光进行高效分离与提取光生电荷,且在复杂水质中运行稳定,易于回收并能重复使用。基于质子耦合电子转移机制,该体系实现了太阳光驱动含肼废水的高效、稳定、绿色净化,并同步生成了具有工业、能源附加值的氢气,有效避免了有毒副产物的产生。
在模拟太阳光(AM 1.5G, 100mW cm-2)照射下,5小时内可将640ppm的含肼废水降至痕量水平(0.038±0.01 ppm),水处理速率相比经典光催化剂体系提升约两个数量级。处理后水质符合工业与农业安全标准,生态安全性明显优于芬顿氧化法。
该研究发展了一种高活性、高稳定性的光催化剂体系,为太阳光驱动含肼废水净化及资源化转化提供了新思路,有望助力于可持续水资源的治理。中国科普博览
