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变CO2为宝
浙工大一项研究节能减排改善环境

发布时间:2017-11-30 阅读数:1576


图为浙江工业大学环境学院教授宋爽

利用取之不竭用之不尽的光能将CO2回收,制成新型催化剂TiO2材料,然后用来去除含铬废水中的致癌金属物Cr(VI)。浙江工业大学环境学院教授宋爽和他的研究团队,多年来在浙江省自然科学基金的资助下,申报并开展的“卤素协同掺杂的多维微结构 TiO2 可见光催化还原 Cr(VI)”杰出青年项目于去年底结题通过验收,不久前又申报了2017年浙江省自然科学基金重点项目“高指数晶面暴露sp/d类金属电极材料的结构设计与CO2电催化还原机制研究”,进一步加大力度节能减排、保护环境和人体健康,意义重大。

近日,记者在省基金办工作人员的带领下走访了浙工大,宋爽教授说,温室效应和能源短缺问题是人类共同面临的巨大挑战,将CO2转化为有价值碳氢化合物或其他有机化学燃料既解决了能源短缺问题,又有助于维持大气碳平衡并减少温室效应,具有重要的现实意义;研制开发新型可见光驱动光催化剂对解决环境污染和能源短缺问题,并且TiO2光催化是去除 Cr(VI)的有效方法之一,具有重要的科学意义和应用价值。

据介绍,铬及其化合物在工业生产的各个领域广泛应用,是冶金、金属加工、电镀、制革、油漆、颜料、印染、制药、照相制版等行业必不可少的原料,因此这些行业不可避免会产生含铬废水。铬有 Cr(III)和 Cr(VI)两类化合物,其中 Cr(VI)的毒性最大,被列为对人体危害最大的八种化学物质之一,是国际公认的三种致癌金属物之一,也是美国环保局重点控制的 129 种污染物之一。我国也将 Cr 及其化合物列入重点防治的污染物。

该基金项目旨在建立和发展具有热稳定性、高可见光催化活性的卤素掺杂的多维微结构TiO2材料的合成与制备过程。研究得到催化剂制备方法和结构之间的关系、催化剂结构与 Cr(VI)可见光催化性能之间的关系,开发出用于 Cr(VI)降解的卤素掺杂多维微结构 TiO2 的制备方法。并且得到 Cr(VI)的可见光催化降解体系中各工艺参数的影响规律,确定 Cr(VI)光催化降解的动力学过程和详细机理,为可见光催化降解技术的实际应用提供可靠地科学数据,为浙江省的水污染控制提供一种绿色节能的解决方案。

宋爽教授认为,能源是国民经济与社会发展的基础资源和战略资源,节约能源是我国一项长期的战略方针。浙江是能源资源小省,又是经济大省和能源消耗大省,近年来能源供给形势趋紧,对社会与经济可持续发展构成较大制约,浙江陆域资源匮乏,95%以上消耗的能源需从省外调入,能源供需态势已由结构性、区域性、阶段性短缺,演变为当前煤、电、油三大常规能源全面短缺,尤其是电力供需矛盾突出。通过光催化的方法,充分利用廉价并且“绿色”的太阳光是解决目前全球化环境污染和能源危机的一个重要途径。因此,采用TiO2为光催剂去除水中Cr(VI),对节约能源和环境保护有着重大意义。

宋爽教授以第一或通讯作者在Environ. Sci. Technol.、Electrocimi. Acta、Nanoscale、J. Phy. Chem. C等期刊发表SCI论文60余篇(其中ESI高被引论文2篇),以第一或通讯作者发表的论文H因子为24,被SCI正面他引1400余次;授权发明专利3件;作为主要完成人(排名第三)获省部级科学技术一等奖1项,主持的浙江省自然科学基金重点项目被评为“十一五”浙江省自然科学基金优秀项目(排名第一)。


(转载自《科技金融时报》“我与科学基金”专栏,记者 金乐平;通讯员 闻正顺)

 

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