科學(xué)家合成新型材料可直接利用太陽能殺菌

近日，中科院廣州地化所研究人員合成了可直接利用太陽光進(jìn)行殺菌消毒的新型光電極材料。相關(guān)研究成果發(fā)表在《今日催化》上。半導(dǎo)體光催化技術(shù)由于具有低成本、環(huán)境友好型以及高效無毒等特點(diǎn)，被認(rèn)為是水凈化處理中最有潛力的技術(shù)之一。然而，目前應(yīng)用最廣泛的光催化劑二氧化肽僅可利用占太陽光能量約5%的紫外光激發(fā)才具有光催化活性。因此如何提高其對可見光的吸收及其光量子效率并直接利用太陽光或日光燈進(jìn)行水殺菌消毒成為熱點(diǎn)研究。在廣州地化所研究員安太成和副研究員李桂英指導(dǎo)下，該所博士生聶信采用簡單的水熱—煅燒方法，以鈦片和三聚氰胺為前驅(qū)體，合成了具有可見光催化殺菌活性的N摻雜C聚合物負(fù)載的二氧化肽復(fù)合光電極。研究表明：該復(fù)合電極組成元素主要為碳、肽、氧及少量氮，同時(shí)復(fù)合光電極中含有大量的羧基、氨基及羥基等基團(tuán)，它們能夠有效增強(qiáng)氮摻雜碳聚合物與二氧化肽的結(jié)合，極大地促進(jìn)了可見光的吸收及其光電子的轉(zhuǎn)移。殺菌試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在可見光照射下，該復(fù)合光電極對大腸桿菌具有快速光電催化殺滅效果。該結(jié)果為開發(fā)新型可見光催化劑及其在環(huán)境治理，尤其是在飲用水殺菌消毒方面的應(yīng)用提供了重要的理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。