三維石墨烯增強黑二氧化鈦光催化氧化凈水技術(shù)的成功示范

三維石墨烯增強黑二氧化鈦光催化氧化凈水技術(shù)的成功示范


中國科學院上海硅酸鹽研究所首席研究員黃福強帶領(lǐng)科研團隊經(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候獲得國家自然科學二等獎，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，實現(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黑色二氧化鈦材料對某些有機污染物有1000倍于自身重量的超強吸附能力，可吸收90-95%的太陽光譜，氧化能力強的自由基能有效地將捕獲的有機污染物分解成水和碳。氧化亞鐵

自2018年4月下旬以來，研究團隊在上海、安徽等地進行了展示。已建成3000多個光降解吸附網(wǎng)絡，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)指標大幅度提高，上海天山公園代表性水質(zhì)指標由劣五類提高到五類以上，其中化學需氧量由劣五型改進為三型水、氨氮三型水、二型水，其它示范點效果相似，技術(shù)本身具有很強的獨創(chuàng)性和先進性。特定有機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)，促進其在服務國民經(jīng)濟和民生中的應用，解決國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。應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，三維石墨烯增強型黑色二氧化鈦光催化技術(shù)的特點包括：安全（無毒、無污染、衛(wèi)生安全、綠色低碳）、經(jīng)濟（低材料成本、低運行維護成本、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、可降解有毒有機物、提高溶解氧）、特點明顯（不動產(chǎn)沙進行原創(chuàng)性），還可通過現(xiàn)場處理和水生生態(tài)活化（溶解物快速增加）恢復水體的長期自凈能力。黑臭水體中有毒有機物的溶解氧和降解）。

黃福強的團隊是三維石墨烯和黑色二氧化鈦熱研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先者，以黑色二氧化鈦為主題，從化學角度對黑色二氧化鈦的國際領(lǐng)先研究進行了評述：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為材料之王的三維石墨烯管，于2015年被中國石墨烯工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟評選為十大有影響力的新材料，這些原研究成果已在國家科學院發(fā)表90余篇論文。.社區(qū)，J.AM.化學。高級材料，高級功能。Mater、ees、Nano Letters引用5500余次，獲得發(fā)明專利50余項，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、沙特阿拉伯等國家。該團隊設計建造的綠色低成本生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力50噸。

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