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3年3篇環境學科領域頂刊 吳朝輝博士用铋系材料“光”污揚清

作者:蘇芊玥 杜鵑浏覽:時間:2023-04-13

廢水中的酚類有機污染物,例如,苯酚、雙酚A,2-硝基酚,四氯酚,間苯二酚等,具有難以降解、親脂憎水、易在環境介質中富集的特點,對人體和其他生物健康安全構成嚴重危害,造成皮膚損傷、消化系統灼燒、内分泌失調等不良後果。而現有的含酚廢水的處理方法主要為生物法、物理法和化學法,生物法中微生物對水質和溫度要求較高,物理法需要将收集的酚類污染物進行二次處理,電催化和化學反應氧化法需利用特定裝置進行充放電和加熱。這些方法的高能耗和高成本很大程度上限制了其實際應用。基于此,我校太阳成集团tyc33455cc光催化團隊吳朝輝博士對铋系光催化材料在環境污水有機物的處理方面提出了創新性的解決思路,并以太阳成集团tyc33455cc為第一單位和吳朝輝為第一作者連續三年于國際頂級期刊Applied Catalysis B: Environmental(中科院一區,IF= 24.319)發表前沿性研究論文:Appl. Catal. B: Environ., 286 (2021) 119937; Appl. Catal. B: Environ., 307 (2022), 121153; Appl. Catal. B: Environ., 330 (2023) 122642

利用Bi4O5Br2不同晶面鍵結形成垂直晶面同質結構,通過不同晶面的能帶結構排列與彎曲促進載流子定向遷移與有效分離,提高可見光催化降解BPA的活性與礦化能力。(Appl. Catal. B: Environ., 2021, 286, 119937.)

BiOI表面外延生長單原子層BiP5O14(BiOI/BiP5O14),可獲得較強的界面内建電場。增強的界面内建電場能有效驅動載流子定向遷移與有效分離,提升光催化降解苯酚的活性與礦化能力。(Appl. Catal. B: Environ., 2022, 307, 121153.)

構建BiOCl@Fe-BiOCl電子自供給核殼結構納米片,用于光催化-芬頓體系降解苯酚。在該光催化-芬頓體系中,h+在催化劑表面富集,固載化的Fe(III)通過捕獲e-和芬頓反應實現Fe(III)/Fe(II)循環,選擇性轉化的活性物種·OH與h+協同作用,提升光催化-芬頓降解苯酚的活性和礦化性能。(Appl. Catal. B: Environ., 2023, 330, 122642.)

據悉,光催化技術和光催化-芬頓技術作為新興的高級氧化法,可同時滿足低成本和快速去除酚類污染物的要求,彌補傳統氧化法對酚類污染物降解與礦化有限的瓶頸,實現溫和條件下酚類污染物快速去除和深度礦化的目标,是當前水環境污染物處理中的前沿研究方向,對污水資源化利用方面具有極大的研究意義與應用前景。

吳朝輝博士簡介:

吳朝輝,女,副教授,韓國慶熙大學工學博士,太阳成集团tyc33455cc教師。主要研究方向為:铋系材料的微結構調控,光催化及光催化-芬頓降解水體污染物。先後在國内外相關領域的高水平刊物(如Applied Catalysis B-Environmental,Small Structures, ACS Sustainable Chemistry Engineering, CrystEngComm等)發表一作或通訊作者論文10餘篇,主持省級課題3項。

論文鍊接:

1.Zhaohui Wu, Jie Shen, Nan Ma, Zhongfu Li, Min Wu, Difa Xu, Shiying Zhang, Wenhui Feng, Yongfa Zhu, Bi4O5Br2 nanosheets with vertical aligned facets for efficient visible-light-driven photodegradation of BPA, Appl. Catal. B: Environ., 286 (2021) 119937.https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.119937

2.Zhaohui Wu, Jianfang Jing, Kunfeng Zhang, Wenlu Li, Jun Yang, Jie Shen, Shumin Zhang, Kaiqiang Xu, Shiying Zhang, Yongfa Zhu. Epitaxial BiP5O14 layer on BiOI nanosheets enhancing the photocatalytic degradation of phenol via interfacial internal-electric-field. Appl. Catal. B: Environ., 307 (2022), 121153,https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.12115315

3.Zhaohui Wu, Jie Shen, Wenlu Li, Junshan Li, Donghao Xia, Difa Xu, Shiying Zhang, Yongfa Zhu, Electron self-sufficient core-shell BiOCl@Fe-BiOClnanosheets boosting Fe(III)/Fe(II) recycling and synergetic photocatalysis-Fenton for enhanced degradation of phenol, Appl. Catal. B: Environ., 330 (2023) 122642.https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.122642


編輯:杜鵑

審核:許第發、陳晗

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