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研究新闻 - 用于可持续废水修复的多功能复合催化剂

类别:新闻|发布时间:2025年3月24日


可靠地获得清洁水是一项基本人权,也是联合国可持续发展目标的核心目标。因此,获得能够去除水体污染物的技术是实现可持续发展的重要一步。在现有的几种方法中,利用太阳能是一种在不增加碳排放的情况下进行水体修复的有吸引力的选择。

目前正在探索许多光催化剂,通过太阳能驱动的反应来降解水污染物。另一方面,光热蒸发利用太阳能快速蒸发污染水并将其凝结成淡水。不幸的是,光催化和光热水水修复技术往往依赖于昂贵的材料,这些材料难以大规模合成和实施,因此需要开发单一且廉价的复合材料。

在最近的一项研究中,由来自日本名古屋工业学院 (NITech) 的加藤邦彦博士、辛云子博士和徐宇平先生组成的研究小组,在白井隆副教授的带领下,开发了一种合成多功能复合颗粒的新方法。 2024年1月1日,发表于2024 年 12 月 4 日。

研究人员采用行星式球磨机并优化研磨参数来改造市售的三氧化钼(MoO3)和聚丙烯制成氢钼青铜(HxMoO3-y),二氧化钼 (MoO2)和活性炭。 ”所提出的机械化学工艺在能源效率和成本效益方面均优于其他当前方法”,白井博士强调。

通过广泛的实验,研究团队展示了其复合材料的许多卓越功能。首先,这些颗粒在整个近红外-可见光-紫外范围内表现出广泛的光吸收,从而可以对模型有机污染物进行光催化降解。

此外,所提出的催化剂表现出等离子体特性,导致显着的光热效应,从而能够利用阳光快速加热。这可以用来驱动水的快速蒸发,并具有卓越的光热转换效率。最后,作为研磨副产品残留的含氧碳可以吸附并去除废水中的重金属离子。

研究团队计划改进其球磨工艺,生产用于水修复和其他应用的类似一体式催化剂。 ”我们开发的技术有潜力应用于广泛的氧化物和塑料,我们预计它将有多种应用,包括增强现有材料的功能和回收废塑料,确保饮用水的供应,”包括白井博士。

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用于高效水体修复的多功能复合催化剂
这些新型氢钼青铜-二氧化钼/碳复合颗粒表现出优异的光热界面蒸发速率、消除水污染物的广谱光催化活性以及即使在黑暗中也具有足够的重金属离子吸附能力。它们可以构成大规模、经济实惠的水体修复技术的基础。

参考

原始论文标题

多功能HxMoO3­-yMoO2/用于水体修复的碳复合颗粒

期刊

ACS 应用材料与界面

DOI

最新文章发布日期

2024 年 9 月 30 日

关于副教授白井

博士。白井隆 (SHIRAI Takashi) 是日本V体育先进陶瓷研究实验室和生命科学与应用化学系的副教授。博士白井专注于功能材料合成、表面化学和陶瓷工程。他的专长在于纳米结构以及无机和复合材料的表面和界面工程以及表征。他在知名期刊、书籍章节和会议论文集上发表了 149 篇科学论文,阅读次数超过 17,000 次,引用次数超过 2,000 次,并拥有 50 项专利。他曾荣获日本陶瓷学会、粉末技术学会、粉末加工工业与工程学会等颁发的 11 项奖项。

联系方式

白井隆副教授
电话:+81-52-735-7536
电子邮件:shirai[at]nitechacjp
链接:

*联系时请将[at]替换为@。


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