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光催化:让水泥森林变为绿色森林
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  央广网上海3月29日消息(记者唐奇云通讯员李强)新房装修后,“晾房排毒”成了必经程序,但甲醛的挥发是一个持续的过程,活性炭吸附等传统处理甲醛的方法很难从根本上解决问题。日前,华东理工大学教授张金龙团队围绕这一民生关切的研究项目——“高效光催化材料的制备及其机理”获得2017年上海市自然科学一等奖。

  简单来说,所谓光催化,就好像植物的光合作用,一方面可以氧化有毒有害物质,另一方面还可以将二氧化碳分子还原成有机小分子等化工原料,或是将水分子还原成氢气等洁净能源。该技术在生产、生活中的应用,看似高精尖的科研,其实和我们的生活息息相关。大到大气污染治理、废水处理及绿色能源开发等环境与能源问题,小到衣服鞋袜、冰箱异味或者外墙清洁,光催化技术都大有用武之地。

  张金龙团队围绕光催化研究中如何拓展光催化材料的可见光利用效率和提高光催化量子产率这两个最关键的科学问题,开展了十余年系统深入的研究。“新房装修时,在墙面粉刷完工后,再涂抹光催化功能材料,只需光照,室内的有机污染物就能被吸附,并被分解为无害物质。且该材料因不参与反应而不被消耗,可长期持续产生净化效果。”张金龙介绍说,“光催化技术的空气净化器,之所以能达到净化效果,关键也在于过滤层上的光催化功能材料。”

  据统计,目前张金龙团队在光催化领域共发表SCI收录学术论文243篇,论著被SCI他引次数过万,其中7篇代表性论文入选ESI高被引论文,1篇被“NatureAsia”作为“亮点文章”进行重点报道,1篇论文获得Elsevier出版集团环境科学类大陆最高引用率奖,2篇论文获得Elsevier出版集团最高论文引用率奖。张金龙也连续4年入选Elsevier出版集团“中国高被引学者榜单——化学工程类”。

  说到自己十余年在光催化领域的研究工作,张金龙浅显而形象地描述为“搭建改装光催化的楼梯”,即对传统半导体光催化材料的能带结构进行梯度调控,以实现其对可见光的吸收和利用。在张金龙看来,未来,经过光催化功能材料的喷涂,也许一直被称为“水泥森林”的城市建筑,真正能够成为“绿色建筑”,变成污染防治的好帮手。

  除了利用光催化材料提升太阳能转换率的研究,邹志刚还在国内率先开展了光催化还原CO2研究,并率先实现了利用光催化材料将CO2和水转化为氧气和甲烷等碳氢化合物。谈到对自己的人生展望,邹志刚只想踏踏实实做好本职工作,继续深入光催化材料研究,把教师职务做好,把学生培养好。

  记者李陈续、通讯员范琼从此间获悉,一种运用材料基因组方法,通过光催化材料高效滤除PM2.5(细颗粒物)以及挥发性有害气体的净化装置,在中国科大研制成功。经实验检测,由该校国家同步辐射实验室先进功能材料研究室高琛教授团队制备的样机,空气净化效果比现有产品高出两倍以上。

  海西环境与能源光催化协同创新中心日前在福州大学挂牌成立,这是福建省首家协同创新中心,在体制机制上打破了高校与外界创新力量间的壁垒。据了解,该中心汇聚了福州大学、南京大学、中国科学院化学研究所、中国科学院福建物质结构研究所、福建新大陆环保科技有限公司、福建清源科技有限公司、漳州万利达光催化科技有限公司等单位力量。

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