近日，我校BET体育365投注官网李伟副教授课题组在基于有机-无机光催化薄膜的平板废水净化处理方面取得重要进展，相关研究成果以“Synergistically electronic interacted PVDF/CdS/TiO2 organic-inorganic photocatalytic membrane for multi-field driven panel wastewater purification”为题发表在环境与能源领域一区TOP期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上，硕士生廖国成为本研究的主要完成人，我校为唯一通讯单位，BET体育365投注官网李伟副教授为第一作者和通讯作者，环境科学与工程学院王传义教授为共同通讯作者。感谢国家自然科学基金（22376131）的经费支持！该研究的发表极大地推进了我校化学学科的影响力。
图1 复合光催化薄膜制备及性能
工农业生产过程中会产生大量对环境不友好的废水，对生态系统造成很大的威胁。六价铬(Cr(VI))被WHO国际癌症研究中心列为A类致癌物，主要产生于电镀、毛纺染整、皮革鞣制、防腐、涂料生产等领域。因此，解决Cr(VI)废水污染事关民生安全，符合绿色可持续发展的战略目标。三价铬(Cr(III))是生物体所需的微量重金属离子，所以将Cr(VI)还原成Cr(III)可以有效解决Cr(VI)废水的污染危害。然而，需要注意的是，含铬废水中常含有丰富的有机物，水体中的Cr(III)很容易与有机物络合形成有机铬络合物，过量时也会引起人体的过敏症状。因此，在解决Cr(VI)废水污染的同时，也应重视有机铬的二次危害。
太阳能驱动的废水净化技术是解决水体污染物危害的有效策略。本研究将优化的高活性CdS/TiO2异质结与有机铁电PVDF复配，通过静电纺丝工艺制备出结构稳定和可随意裁剪的复合光催化薄膜，获得了高效的Cr(VI)还原与协同有机物降解催化活性，可在弱光强（74.1 mW·cm-2）光照下进行快速和持久的含铬废水净化处理，免除二次污染的危害。为更好地推动光催化技术在废水处理方面的实际应用，本研究构建了基于该复合光催化薄膜的平板废水净化处理系统，实现了含铬废水的有效净化处理。本研究通过膜材料辅助的平板反应技术为光催化废水净化处理提供了新方法。
图2 复合光催化薄膜微结构、性能及其平板废水净化系统的性能表现和机理
文章信息：
W. Li*, G. Liao, W. Duan, F. Gao, Y. Wang, R. Cui, X. Wang, C. Wang*, Synergistically electronic interacted PVDF/CdS/TiO2 organic-inorganic photocatalytic membrane for multi-field driven panel wastewater purification, Appl. Catal. B-Environ. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124108
新闻小贴士：
李伟，副教授，硕士生导师，主要从事光催化材料制备和在环境与能源领域应用研究。目前已在国际知名期刊发表SCI论文60余篇，参编外文学术专著1部，授权发明专利6件。ESI高被引论文5篇，总被引频次2000余次，H指数29 (Scopus)。部分代表作发表在Appl. Catal. B-Environ. (6篇); Small; J. Catal.; Chem. Eng. J. (4篇); J. Mater. Chem. A; Renew. Energy; Environ. Sci.: Nano (3篇); ACS Sustainable Chem. Eng.; J. Colloid Interf. Sci.等国际知名期刊，入选2023年度全球前2%TOP科学家榜单（美国斯坦福大学发布），《Frontiers In Catalysis》杂志评审编委，云南省、江西省科技厅专家库评委，第四届石墨烯、氮化碳等光催化材料国际学术研讨会组委会成员，并受邀参与Adv. Mater.; Adv. Energy Mater.; Adv. Function. Mater.; Appl. Catal. B-Environ.; Small; J. Hazard. Mater.; Chem. Commun.; J. Clean. Prod.; Phys. Chem. Chem. Phys.; Appl. Surf. Sci; Renew. Energy等期刊审稿。
