二維超薄結(jié)構(gòu)的硫摻雜光催化材料制備過程示意圖

光催化工業(yè)廢水（中試）處理裝置

近日，廣州中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所分所(簡稱“廣州分所”)成功制備了二維結(jié)構(gòu)的硫摻雜石墨相氮化碳材料（g-C3N4），并在光催化降解苯酚和光催化分解水制氫的應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異，相關(guān)成果發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

為解決光催化劑在應(yīng)用中存在的光生電荷復(fù)合嚴(yán)重、可見光利用率及光催化效率低的問題，在苑明哲研究員的帶領(lǐng)下，廣州分所環(huán)境與能源光催化實(shí)驗(yàn)室提出將硫元素原位摻雜于g-C3N4分子結(jié)構(gòu)中，并通過高溫氧化刻蝕的方法成功制備了超薄的二維結(jié)構(gòu)硫摻雜光催化材料，增強(qiáng)了材料對(duì)光的吸收，實(shí)現(xiàn)了光催化材料光生電荷的定向遷移，大大提高了光催化劑的催化效率。

原位摻雜加高溫氧化刻蝕的方法避免了傳統(tǒng)硫摻雜過程中使用硫化氫等危險(xiǎn)氣體，對(duì)設(shè)備要求低，具有操作簡便、快速的優(yōu)點(diǎn)，獲得的光催化材料在光催化降解有機(jī)污染物方面表現(xiàn)較佳。

廣州分所環(huán)境與能源光催化實(shí)驗(yàn)室主要從事環(huán)境凈化功能材料的開發(fā)與應(yīng)用的工作。實(shí)驗(yàn)室已開發(fā)了多種高效的光催化劑，包括二氧化鈦、石墨相氮化碳、氧化鎢、鹵氧鉍等，并積極探索新材料在工業(yè)廢水處理、工業(yè)VOC和甲醛凈化等方面的工業(yè)化應(yīng)用可能性。目前，實(shí)驗(yàn)室在光催化處理印染定型機(jī)尾氣、工業(yè)廢水中苯胺及苯酚等方面取得階段性進(jìn)展，為光催化技術(shù)在環(huán)境污染治理提供了新的解決方案。