二維超薄結構的硫摻雜光催化材料制備過程示意圖

光催化工業(yè)廢水（中試）處理裝置

近日，廣州中國科學院沈陽自動化研究所分所(簡稱“廣州分所”)成功制備了二維結構的硫摻雜石墨相氮化碳材料（g-C3N4），并在光催化降解苯酚和光催化分解水制氫的應用中表現(xiàn)優(yōu)異，相關成果發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

為解決光催化劑在應用中存在的光生電荷復合嚴重、可見光利用率及光催化效率低的問題，在苑明哲研究員的帶領下，廣州分所環(huán)境與能源光催化實驗室提出將硫元素原位摻雜于g-C3N4分子結構中，并通過高溫氧化刻蝕的方法成功制備了超薄的二維結構硫摻雜光催化材料，增強了材料對光的吸收，實現(xiàn)了光催化材料光生電荷的定向遷移，大大提高了光催化劑的催化效率。

原位摻雜加高溫氧化刻蝕的方法避免了傳統(tǒng)硫摻雜過程中使用硫化氫等危險氣體，對設備要求低，具有操作簡便、快速的優(yōu)點，獲得的光催化材料在光催化降解有機污染物方面表現(xiàn)較佳。

廣州分所環(huán)境與能源光催化實驗室主要從事環(huán)境凈化功能材料的開發(fā)與應用的工作。實驗室已開發(fā)了多種高效的光催化劑，包括二氧化鈦、石墨相氮化碳、氧化鎢、鹵氧鉍等，并積極探索新材料在工業(yè)廢水處理、工業(yè)VOC和甲醛凈化等方面的工業(yè)化應用可能性。目前，實驗室在光催化處理印染定型機尾氣、工業(yè)廢水中苯胺及苯酚等方面取得階段性進展，為光催化技術在環(huán)境污染治理提供了新的解決方案。