三維石墨烯增強(qiáng)黑二氧化鈦光催化氧化凈水技術(shù)的成功示范
三維石墨烯增強(qiáng)黑二氧化鈦光催化氧化凈水技術(shù)的成功示范
中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所首席研究員黃福強(qiáng)帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過七年的攻關(guān)，成功研制出一種由三維石墨烯管和黑色二氧化鈦組成的新型污染控制材料。水質(zhì)明顯改善，污水可在兩周內(nèi)通過日光凈化，部分成果于今年早些時(shí)候獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，并在上海、安徽等地成功示范。
該技術(shù)的原理是物理吸附+光催化降解，三維石墨烯管作為關(guān)鍵的光生載體分離和傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了污染物高效吸附與可見光原位降解相結(jié)合的突出效果。嗯。新型三維石墨烯增強(qiáng)黑色二氧化鈦材料對(duì)某些有機(jī)污染物有1000倍于自身重量的超強(qiáng)吸附能力，可吸收90-95%的太陽(yáng)光譜，氧化能力強(qiáng)的自由基能有效地將捕獲的有機(jī)污染物分解成水和碳。氧化亞鐵
自2018年4月下旬以來，研究團(tuán)隊(duì)在上海、安徽等地進(jìn)行了展示。已建成3000多個(gè)光降解吸附網(wǎng)絡(luò)，占地面積近4萬平方米。污染防治效果明顯，安徽省肥東縣定廣河水質(zhì)指標(biāo)大幅度提高，上海天山公園代表性水質(zhì)指標(biāo)由劣五類提高到五類以上，其中化學(xué)需氧量由劣五型改進(jìn)為三型水、氨氮三型水、二型水，其它示范點(diǎn)效果相似，技術(shù)本身具有很強(qiáng)的獨(dú)創(chuàng)性和先進(jìn)性。特定有機(jī)污染物的降解率是傳統(tǒng)材料的5-10倍。希望能夠改變傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，促進(jìn)其在服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和民生中的應(yīng)用，解決國(guó)家污染防治的重大需求。
該技術(shù)具有成本低、效率高、效果好的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用過程中無二次污染，尤其是城市黑水、臭水的處理，施工周期短。經(jīng)過幾天的光照，可以減少黑臭，使水體變得清澈，三維石墨烯增強(qiáng)型黑色二氧化鈦光催化技術(shù)的特點(diǎn)包括：安全（無毒、無污染、衛(wèi)生安全、綠色低碳）、經(jīng)濟(jì)（低材料成本、低運(yùn)行維護(hù)成本、僅使用低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本、低成本光照效果好（效率高、壽命長(zhǎng)、可降解有毒有機(jī)物、提高溶解氧）、特點(diǎn)明顯（不動(dòng)產(chǎn)沙進(jìn)行原創(chuàng)性），還可通過現(xiàn)場(chǎng)處理和水生生態(tài)活化（溶解物快速增加）恢復(fù)水體的長(zhǎng)期自凈能力。黑臭水體中有毒有機(jī)物的溶解氧和降解）。
黃福強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)是三維石墨烯和黑色二氧化鈦熱研究領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先者，以黑色二氧化鈦為主題，從化學(xué)角度對(duì)黑色二氧化鈦的國(guó)際領(lǐng)先研究進(jìn)行了評(píng)述：黑色是新的白色；石墨烯和三維結(jié)構(gòu)的開創(chuàng)性研究原質(zhì)子型氮摻雜介孔石墨烯和被譽(yù)為材料之王的三維石墨烯管，于2015年被中國(guó)石墨烯工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟評(píng)選為十大有影響力的新材料，這些原研究成果已在國(guó)家科學(xué)院發(fā)表90余篇論文。.社區(qū)，J.AM.化學(xué)。高級(jí)材料，高級(jí)功能。Mater、ees、Nano Letters引用5500余次，獲得發(fā)明專利50余項(xiàng)，目前已大規(guī)模制備上述兩種關(guān)鍵材料，并出口加拿大、新加坡、沙特阿拉伯等國(guó)家。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)建造的綠色低成本生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力50噸。
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