科学家合成新型材料可直接利用太阳能杀菌

近日，中科院广州地化所研究人员合成了可直接利用太阳光进行杀菌消毒的新型光电极材料。相关研究成果发表在《今日催化》上。半导体光催化技术由于具有低成本、环境友好型以及高效无毒等特点，被认为是水净化处理中最有潜力的技术之一。然而，目前应用最广泛的光催化剂二氧化肽仅可利用占太阳光能量约5%的紫外光激发才具有光催化活性。因此如何提高其对可见光的吸收及其光量子效率并直接利用太阳光或日光灯进行水杀菌消毒成为热点研究。在广州地化所研究员安太成和副研究员李桂英指导下，该所博士生聂信采用简单的水热—煅烧方法，以钛片和三聚氰胺为前驱体，合成了具有可见光催化杀菌活性的N掺杂C聚合物负载的二氧化肽复合光电极。研究表明：该复合电极组成元素主要为碳、肽、氧及少量氮，同时复合光电极中含有大量的羧基、氨基及羟基等基团，它们能够有效增强氮掺杂碳聚合物与二氧化肽的结合，极大地促进了可见光的吸收及其光电子的转移。杀菌试验发现在可见光照射下，该复合光电极对大肠杆菌具有快速光电催化杀灭效果。该结果为开发新型可见光催化剂及其在环境治理，尤其是在饮用水杀菌消毒方面的应用提供了重要的理论及实验依据。