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开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
新冠疫情的爆发，使人们对空气消毒日益重视。其中，紫外辐射是一种常见的空气消毒技术。然而，在实际的消毒过程中，微生物往往存在“复活”现象，从而大大影响了消毒效果。 近日，天津大学王灿教授团队提出了一种基于单层Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化剂，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。该研究对前体MAX相蚀刻、插层、超声剥层，制备单层Ti3C2Tx纳米片，即MXene；通过水热法并同时调控TiO2晶面，合成光催化剂MXene/{001}TiO2，浸渍涂覆于聚氨酯（PU）海绵。 在此基础上，该研究将涂覆TiO2/MXene的PU海绵填充入连续流光催化反应器，用于动态的空气消毒，发现相比于传统的紫外消毒技术显著提高了对空气微生物的灭活效率。该研究进一步探究了紫外/光催化消毒后的空气微生物在有光（光复活）和无光（暗修复）条件下的复活情况，结果表明，与单独紫外消毒相比，经过光催化灭活的空气微生物基本无暗修复现象，在可见光下细菌浓度甚至呈现持续下降趋势。进一步对灭活机理的研究发现，紫外线通过作用于细胞DNA生成嘧啶二聚体灭活细菌，该损伤可在一定波长的可见光下被修复，细菌复活；而光催化的加入产生了活性氧自由基，对细菌的细胞结构造成了不可逆的损伤，这类损伤难以修复。因此，基于该研究中合成的新型光催化剂，可以达到更高的空气消毒效率，同时实现更彻底的消毒效果。相关的技术成果可以应用于因新冠疫情感染场所的空气消毒。
天津大学
2021-02-01
开发基于MXene的新型光催化剂实现安全空气消毒
项目成果/简介:新冠疫情的爆发，使人们对空气消毒日益重视。其中，紫外辐射是一种常见的空气消毒技术。然而，在实际的消毒过程中，微生物往往存在“复活”现象，从而大大影响了消毒效果。 近日，天津大学王灿教授团队提出了一种基于单层Ti3C2Tx（MXene）和暴露{001}晶面的TiO2的新型光催化剂，提高了光催化活性，取得了更高的消毒效率。该研究对前体MAX相蚀刻、插层、超声剥层，制备单层Ti3C2Tx纳米片，即MXene；通过水热法并同时调控TiO2晶面，合成光催化剂MXene/{001}TiO2，浸渍涂覆于聚氨酯（PU）海绵。 在此基础上，该研究将涂覆TiO2/MXene的PU海绵填充入连续流光催化反应器，用于动态的空气消毒，发现相比于传统的紫外消毒技术显著提高了对空气微生物的灭活效率。该研究进一步探究了紫外/光催化消毒后的空气微生物在有光（光复活）和无光（暗修复）条件下的复活情况，结果表明，与单独紫外消毒相比，经过光催化灭活的空气微生物基本无暗修复现象，在可见光下细菌浓度甚至呈现持续下降趋势。进一步对灭活机理的研究发现，紫外线通过作用于细胞DNA生成嘧啶二聚体灭活细菌，该损伤可在一定波长的可见光下被修复，细菌复活；而光催化的加入产生了活性氧自由基，对细菌的细胞结构造成了不可逆的损伤，这类损伤难以修复。因此，基于该研究中合成的新型光催化剂，可以达到更高的空气消毒效率，同时实现更彻底的消毒效果。相关的技术成果可以应用于因新冠疫情感染场所的空气消毒。
天津大学
2021-04-11
一种水/气净化的高效吸附-转化光催化剂
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益突出。磺胺类抗生素、酚类等持久性有机污染物引起的水体污染，二氧化碳与氮氧化物的大量排放产生的气候变暖与大气污染，成为当前社会可持续发展面临的重大问题。光催化技术由于可以直接利用可持续的太阳能驱动化学反应，而成为水/气环境净化和清洁能源利用的理想途径之一。因此，开发高性能的光催化剂意义重大。
华中科技大学
2022-07-27
一种表面富含二氧化铱的氧化铜掺杂二氧化铱钛阳极及其制备方法
本发明提供一种表面富含二氧化铱的氧化铜掺杂二氧化铱钛阳极及其制备方法。该阳极通过以下步骤制备：1）钛基体的预处理2）配制涂覆溶液：将CuO的前驱体和IrO₂的前驱体溶于乙醇和异丙醇的混合溶剂中制成前驱体涂覆液；3）热分解法制备涂层：利用浸渍提拉法在预处理后的钛板上均匀覆盖上述涂覆溶液，焙烧、冷却；如此涂覆、烘干、焙烧、冷却过程循环多次，最后一次在300‑500℃下焙烧1‑3h，然后自然冷却到室温；4）后处理：将上一步制备好的涂层电极放入浓硫酸中浸渍或者放入稀硫酸中进行电化学处理即得。该阳极的电催化活性和稳定性都得到显著提高。
（注：本项目发布于2017年4月）
武汉轻工大学
2021-01-12
一种Au纳米粒子修饰的TiO2纳米线光催化剂的制备方
本发明公开了一种Au纳米粒子修饰的TiO2纳米线光催化剂的制备方法，步骤如下：将钛片分别通过乙醇清洗和酸洗去除表面的油污和氧化层，表面打磨直到均匀光滑，通过阳极氧化法对其进行氧化处理，采用阶梯升压的方法，阳极氧化处理，氧化处理后在空气中煅烧；采用吸附-光还原的方法对TiO2纳米线进行Au纳米粒子修饰，把TiO2纳米线浸入到氯金酸溶液中，搅拌状态下进行紫外灯光照，处理后用去离子水冲洗，烘干。本发明在模拟日光照射下具有较高的光催化活性，提高了对可见光的利用，且制备方法简单，反应便于控制；作为固定化的光催化剂，便于从水中分离，避免产生新的污染，去除水体中有机污染物具有良好的稳定性和可重复利用性。
青岛农业大学
2021-04-13
一种提高二氧化钛光激发气敏性能的方法及装置
本发明公开了一种提高二氧化钛光激发气敏性能的方法及装置， 该方法是在光气敏传感器工作过程中，通过对材料薄膜进行加热调控 （50℃-70℃），使气敏材料表面物理吸附水减少，从而对环境湿度不 敏感；其次，表面保留的化学吸附水在紫外光照下产生的自由羟基， 以及由低温加热下产生少量热激发诱导的光、热联合激发的协同效应， 可大幅度提高其响应恢复速度。装置包括材料基片、光激发源、光激 发控制模块、温度控制模块、信号调理模块、计算
华中科技大学
2021-04-14
氧化石墨烯/酞菁纳米棒复合杂化材料用于可见光催化剂还原六价铬
六价铬对人体具有慢性毒害，可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体，主要积聚在人体内的肝、肾和内分泌腺中。六价铬有强氧化作用，所以慢性中毒往往以局部损害开始，逐渐发展到不可救药。通过光催化可实现六价铬还原为无毒害的三价铬。现有光催化剂多数只能利用紫外光区域，催化性能较低。酞菁在可见光区域具有良好吸收效果，通过利用八甲基取代的酞菁铜纳米棒与氧化石墨烯制备复合材料，可以有效提高光催化剂的光谱吸收范围，实现太阳能的充分利用，同时加快电荷传输，实现在水溶液中高效还原六价铬，在日常太阳光照下两小时内降解97%的水中的六价铬。
南方科技大学
2021-04-13
新型光催化剂、长余辉粉及其复合材料的开发制备
开发了一系列高活性的光催化材料:TiO2 纳米管负载Au, 石墨烯/暴露{001}面的TiO2 纳米复合光催化材料, 石墨烯/棒状TiO2纳米复合光催化材料, Ag3PO4/还原的氧化石墨烯片（RGOs）纳米复合材料，用于可见光催化的(Mo，C)/（B，N）共掺杂锐钛矿相TiO2纳米颗粒光催化材料，微量磷酸银敏化二氧化钛光催化剂，B、N掺杂石墨烯/ TiO
兰州大学
2021-04-14
阻燃隔热二氧化硅纳米管
成果创新点 该材料具有一系列优点： 1.具有较低的导热系数，阻燃；材料性质稳定，耐酸 碱、耐腐蚀，不老化；使用过程中不向环境挥发有害物质； 2.与墙体主要物质成分一样，其物理化学性质与墙体 接近，不会在使用过程中发生开裂、空鼓等现象； 3.合成方案在传统制备白炭黑的基础上就可完成，无 设备改造成本，且关键原料成本低廉易获取； 4.可作为关键原料直接加入水泥中，构建保温施工工
中国科学技术大学
2021-04-14
阻燃隔热二氧化硅纳米管
该材料具有一系列优点： 1.具有较低的导热系数，阻燃；材料性质稳定，耐酸碱、耐腐蚀，不老化；使用过程中不向环境挥发有害物质；
2.与墙体主要物质成分一样，其物理化学性质与墙 接近，不会在使用过程中发生开裂、空鼓等现象；
3.合成方案在传统制备白炭黑的基础上就可完成，无设备改造成本，且关键原料成本低廉易获取；
4.可作为关键原料直接加入水泥中，构建保温施工工艺简单，施工成本不高；同时，不会影响施工人员的健康。
中国科学技术大学
2023-05-17