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环境与化学工程学院教师团队在钛酸钡纳米线压/光催化协同降解染料研究领域取得新进展

2024年05月11日 17:31  点击:[]

近日,环境与化学工程学院武峥博士课题组在压/光双催化协同降解染料溶液研究方面取得新进展,相关成果发表在Surfaces and Interfaces(48, 104308, 2024) (影响因子6.2,中科院SCI二区)。论文题目为“High piezo-photocatalysis of BaTiO3nanofibers for organic dye decomposition”。环境与化学工程学院武峥博士为第一及通讯作者,硕士研究生朱紫琪为第二作者。大象传媒视频在线观看环化学院为第一单位。苏州科技大学张红芳副教授和空军军医大学口腔医院王富副教授为共同通讯作者。

印染行业是工业废水的排放大户。目前,催化方法被认为是一种有效的纺织印染废水处理方法,常见的绿色催化方式有光催化等。压催化是一种新兴的催化方式,它利用微小的机械振动在压电材料表面诱导出正负电荷,进一步与溶液中的氢氧根离子和溶解氧气发生反应,进而生成羟基自由基和超氧自由基等活性基团实现催化。压催化可有效利用环境中无处不在的机械能如噪声、振动等,减少了能源消耗,是一种绿色环保的新型有机染料废水处理方法。研究压/光双催化协同对于未来绿色催化在降解印染废水方面的应用具有重要意义。

本工作中,通过水热法合成了钛酸钡纳米纤维材料,并研究了其压催化与光催化的协同效应。协同催化、压催化、光催化降解罗丹明B染料溶液的一阶化学催化反应速率常数分别为~0.10307 min−1, ~0.01859 min−1和~0.00641 min−1。在双催化协同效应中,催化中间产物活性自由基的数量显著提高。研究发现相对于单一的光催化或者压催化,该双催化协同对其他染料如MB、,MO、AO7等也表现出显著提高的染料降解效果。 该工作为未来同时收集环境中的振动能和光能用于纺织印染废水处理提供了科学参考。

以上工作得到国家自然科学基金、陕西省高层次人才引进计划、大象传媒视频在线观看博士科研启动基金、全国石油和化工行业有机废水吸附治理及其资源化重点实验室开放课题、陕西高校青年创新团队项目的资助。

武峥博士在国际上较早开展了压催化及在其在能源和环境中的应用研究。近五年来,相关研究成果以大象传媒视频在线观看环化学院为第一或通讯作者单位在环境及化学领域Angew. Chem. Int. Ed.(58, 11779,2019,ESI前1%高被引)、Nano Energy(62, 376,2019, ESI前1%高被引; 78, 105351,2020; 113, 108507,2023)、Separation and Purification Technology(307, 122846,2023,ESI前1%高被引; 327, 124971,2023; 286, 120450,2022; 283, 120159,2022; 286, 120450,2022)、Chemosphere(228, 21,2019, ESI前1%高被引/ESI前1‰热点论文等著名学术期刊发表四十余篇研究论文。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.surfin.2024.104308

(撰稿:武峥 审稿:武占省)

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