成果簡介：
近年來，半導體光催化已經被認為是一種有希望且綠色化學技術，通過使用太陽光能渴望解決日益環境污染危機。它能將水體有機污染物氧化分解，并礦化成CO2和H2O等對環境無二次危害的無機小分子，具有低能耗、無二次污染、能進行深度處理等優勢。
本項目瞄準世界科技前沿，解決光催化新型材料在光催化反應的量子效率的前沿科學問題，引領和支撐國家重大水體污染治理科技需求，為光催化技術在太陽能轉換，及環境處理的大規模應用和推廣提供理論和技術指導。項目擬采用微波水熱合成前聚體并結合非常規受熱自轉變法合成Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO三元體系高效異質結光催化體系，進行光催化劑結構設計和性能構效關系的系統性研究，制備異質結層狀光催化劑的光催化性能高于普通的光催化劑，有較寬的光譜效應范圍，高可見光及太陽光利用效率，并有很好穩定性能夠循環利用，具有良好的商業應用前景。
應用案例：
通過受熱自轉變制備具有高活性和寬光譜響應、高穩定性和高量子效率的新型光催化材料。通過對Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO三元高效光催化體系的研究，利用光催化將有機污染物氧化分解，并礦化成CO2和H2O 等對環境無二次危害的無機小分子，達到解決環境污染的目的。制備多級異質結構光催化劑，其活性有望在太陽光譜區達到或超過當今最優越的商業化催化劑- Degussa P25，并且有很好的回收再利用性能，有望顯著降低催化劑的使用成本。
研發背景
自1972年以來，發現二氧化鈦光解水產氫以來，半導體光催化技術被認為是人類最有潛力的環境治理和清潔能源轉換技術。它通過使用太陽光能來解決環境危機，如污染物的降解。它能將有機污染物氧化分解礦化成CO2和H2O等對環境無二次危害的無機小分子，具有低能耗、無二次污染、降解范圍廣等優勢受到廣泛的關注。
但事實是，光催化經歷了數十年的發展，仍難以實現污水處理和太陽能轉換的大規模運用，面臨著光響應范圍窄、量子效率低、穩定性差等問題。如ZnO在水中不穩定，會在粒子表面生成Zn(OH)2，發生光腐蝕。目前常用的半導體只能吸收波長小于387 nm的紫外輻射，因此其吸收光譜只占太陽光譜中很小的一部分(不足5%)，對太陽能的利用率較低，并且激發產生的電子與空穴分離難、復合
聲明：
“受熱自轉變技術構建Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO三元高效異質結光催化劑及其對典型有機污染廢水的高效處理工藝研究” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：江西理工大學
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2025年07月09日 ~ 11日 
