功能纳米材料又添系列新成果
中科院化学所在纳米功能材料研究领域近日又取得一系列进展,他们以环境和能源需求为研究背景,继在燃料
电池催化剂研究方面,利用简单、低能耗的方法开发出高效的金属纳米空心球催化剂之后,又在半导体光催化剂研
究领域取得新成果。
最近,该课题组发展了1种利用自组装技术制备具有高表面积的半导体zns光催化剂的方法。所制备的zns材
料是1种直径约为60nm的具有多孔的纳米颗粒结构,每个纳米颗粒由许多个直径仅为3~5nm的粒子构筑单元自组
装而成,具有纳米级孔道的结构。这种由几纳米的粒子构成的纳米孔颗粒在光催化领域具有许多优点。例如,具有
很高的比表面积,可以达到150g/m2的量级;具有很高光催化活性,实验表明这种新颖结构的zns材料对模型系统
-染料曙红(四溴萤光素,1种有机染料)的光降解表现出比纳米晶材料和商用二氧化钛纳米颗粒更高的光催化活性;
催化基元是尺寸量子化的纳米晶,具有高的氧化还原电势,提高了光催化反应的速度;既有效地防止了尺寸量子化
的纳米晶的进一步聚集,又比纳米晶更容易分离和回收;具有良好的分散性,在反应过程中不需要搅拌,降低了能
耗;制备方法简单、经济,可以大规模地合成。
zns半导体光催化剂不仅可以用于有机污染物的降解,而且可以用于诸如从水中制氢、co2的光还原、有机光
合成、醛及衍生物的光还原、卤代苯脱卤,以及水中有毒重金属离子的光还原等的许多光催化领域。(荫)
