前沿探索 | 我校科研团队在可见光降解有机污染物研究中取得新进展

发布时间:2025-11-17索取号:浏览次数:12

近期,我校纺织学院闫建华研究员团队在可见光降解有机污染物研究中取得新进展。相关成果以“在1D/2D Bi2WO6异质结上构建0D铋金属纳米球网络用于高效光催化降解乙醛”(Constructing 0D Bismuth-Metal Nanosphere Networks on 1D/2D Bi2WO6 Heteromorphic Junctions for Efficient Photocatalytic Degradation of Acetaldehyde)为题,发表在国际期刊《先进材料》(Advanced Materials,2025,e13684)上。

随着工业化和城市化的快速发展,由挥发性有机化合物(VOCs)引发的空气污染问题日益严峻,对人类健康和生态环境构成了严重威胁。半导体光催化技术,因其能够利用太阳光等可见光直接将有机污染物分解为无害的二氧化碳和水,被认为是一种绿色、经济且高效的环境修复策略,展现出巨大的应用潜力。然而,理想的光催化材料需要同时具备多个苛刻的性能,如卓越的可见光吸收能力、丰富且稳定的表面活性中心、高效的光生载流子分离与传输通道,以及在低浓度污染物条件下依然保持高活性和稳定性。在单一材料体系中实现这些功能特性的协同增强,一直是材料设计领域面临的重大挑战。

该研究团队从自然界中桉树果实沿枝干分段式生长的独特结构中获得灵感,提出了一种异质结构诱导的空间选择性还原策略,成功合成了一种新型的0D/1D/2D Bi-BWO分级结构光催化剂。由此形成了空间有序生长的铋金属纳米球网络,构建了一个动态演化的“金属-缺陷”体系,最终实现了光催化性能的提升。该催化剂能够在无任何助剂的条件下,1小时内将乙醛完全降解,其降解速率是未修饰的1D/2D BWO的3.5倍,并且在5次循环测试后性能稳定,展现出优异的稳定性和应用前景。

 0D/1D/2D Bi-BWO光催化剂的合成及性能增强机制

闫建华研究员团队长期致力于功能材料的设计与应用相关研究工作。此次研究成果建立了一种新的仿生“结构诱导-动态协同-性能响应”调控范式,为可见光驱动光催化剂的高效设计和机理调控提供了可行的途径。

论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202513684