一種新型高效除汞光催化劑。 **北京理工大學出版社有限責任公司
上海電力大學能源與機械工程學院的科學家開發出一種新型高效的除汞光催化劑。
他們在《能源材料進展》上發表了他們的研究成果。
開發節能、安全和可持續的光催化除汞技術勢在必行，“作者、上海電力大學能源與機械工程學院教授吳江說。 “目前，熱催化技術佔據了大部分市場，但它們在製造成本和可持續性方面受到限制。 ”
吳總解釋說，光催化技術作為熱催化技術的替代技術，具有幾個顯著的優勢，特別是作為煙氣的光催化除汞技術，可以有效控制煙氣中的汞排放。
光催化技術利用將太陽能轉化為化學能的原理，在解決空氣汙染問題方面具有巨大潛力，並且環保、節能、安全、可持續。
光催化氧化除汞技術[利用]可見光下產生反應性自由基，[氧化]汞0H2+，並[利用]現有的空氣汙染裝置去除汞。 該技術無二次汙染，穩定性好，已逐步應用於汙染物治理。
然而，光催化技術不能簡單地與熱催化技術交換，以去除煙氣中的汞。 高效除汞光催化劑需要滿足以下條件：
1）帶隙小，可提高響應光譜範圍，提高光能利用率。
2）應確保材料的價帶電位與能產生強氧化性物質的電位相比得到校正，材料的導電電位應比能產生強氧化性物質的電位更負。
3）活性位點較多：目前對催化界的看法是活性位點具有最高的光催化活性，因此需要較大的比表面積來負載更多的活性位點，提高光催化劑的活性。
4）載流子壽命越高，光子激發電子躍遷，產生電子-空穴對，一旦電子和空穴在體內重新結合，催化還原反應就無法發生，因此增加載流子壽命是為了提高與汞發生電子-空穴反應的概率。吳總表示，光催化除汞技術的發展和完善還有很長的路要走。
吳江及其團隊回顧了以往的工作，開發了一系列鉍基光催化除汞材料。 “構建異質結的策略可以有效調節復合光催化劑的能級結構，優化光響應效能，加速載流子的高效傳輸和分離。 ”
在這項工作中，我們引入了缺陷工程和耦合G-C3N5，以進一步提高鉍基材料的光催化除汞效能。 研究成果為G-C的應用以及3N5及其複合材料在煙氣脫汞領域的應用提供了理論支援。
為了開發可靠穩定的光催化除汞材料，我們通過煅燒構建了G-C3N5Bi5O7I復合光催化劑。
該複合材料獨特的Z形異質結結構具有氮和氧空位，有利於電子和空穴的高效分離和遷移。 吳先生說。 本文提出了一種基於內建電場和缺陷結構協同處理的光催化除汞反應機理。 本研究為G-C 3N5光催化異質結材料的合成與開發開闢了一條新途徑。
更多資訊：Weiqun Chu 等人，Z 型異質結 g-c 3 n 5 bi 5 o 7 i 高效除汞光催化劑，能源材料進展 （2023）。doi： 10.34133/energymatadv.0064