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七、新科研成果”光触媒“上市
日期:2014年05月28日  文章点击数:

[1]. 国际光触媒科技的发展历程

1972年,K Honda(本多健一)和A Fujishima(藤岛昭)在n-型半导体TiO_2电极上发现了水的光电催化分解作用,基于这个简单的现象,学术界以更为专业的技术开始了多相光催化研究。

为了解这个过程的机理和提高TiO_2的光催化效应,30余年来在物理、化学以及化工等领域内进行了大量研究工作。前期工作大都只涉及新能源的开发(太阳能电池)和贮能(水的光解),最近十多年来,多相光催化在环保领域如净化气相和水中的有机污染物等方面获得了广泛的应用,已成为多相光催化另一个重要的应用领域。

在己知的所有光催化剂中,纳米或纳米晶TiO_2具有安全、无毒、成本低、无二次污染,且具有抗菌、消毒功能,它是迄今为止最有效的一种新型光催化剂和无机抗菌剂。

纳米TiO_2粉体悬浮体系催化效果良好,但悬浮体系最大的问题是TiO_2难以回收,要将催化剂粉末颗粒从流动相中分离出来通常需经絮凝、过滤等过程,因而反应器只能为间歇式分批反应器,即每处理一批就要进行一次分离,处理过程繁杂且增加了成本,将催化剂固定于载体上,制成负载型光催化反应器便成为主要的研究方向。将TiO_2负载后可将其作为固定相,待处理废水或气体作为流动相,一般不存在后处理问题可实现连续化操作,因此TiO_2薄膜光催化剂成为新的研究热点,TiO_2薄膜光催化剂应用领域广阔。

目前,关于光催化剂对各种有机物氧化降解的普适性已成为共识,虽然不同的有机物由于结构,组成上的差别在降解活性上有一些差异,但总体上看光催化基本上是一个没有选择性的化学过程。美国环保局公布的114种有机物均被证实可通过光催化氧化降解矿化。

2009年,北京中德企业集团科研部门,采用超分子纳米硅笼技术制造的“LLQ-H2型硅藻纳米复合光触媒”,首次将超分子纳米硅笼技术与光触媒制造技术相结合,引入室内环保领域,是室内环保领域基础研究的一项重大突破,填补了室内环保领域基础研究的一项空白。

由于采用了孔径是活性炭6000倍的纳米硅藻土等多项纳米尖端材料,所以本品也称为液体活性炭。2009年获得了国家专利,并获得北京优秀专利奖,代表了室内环保领域最前沿技术的重点科研成果。

2010年,北京中德企业集团科研部门所采用国际领先的超分子纳米团簇(模板)自组装技术,制备了透明无色的LS-100型和LS-200型两种光触媒产品,锐钛矿型,TiO_2晶胞粒径小于1纳米,光催化性极高,镀膜没有彩虹显像。LS-100型可制备TiO_2永久镀膜,LS-200型可制备可擦除的TiO_2镀膜,可重涂性好。同时,合成过程中采用铁酸锌、贵金属掺杂和有机硅等领先技术,大幅度提高了可见光波段的光催化活性。

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