科研進展
青海鹽湖所在光催化鎂水泥領域取得新進展
全球綠色發(fā)展浪潮下，建筑行業(yè)作為高能耗、高排放領域，亟需兼具結構強度與環(huán)保功能的新型材料。光催化技術因能常溫降解污染物、凈化環(huán)境，成為建筑材料功能升級的核心方向。水泥基材料作為常用建筑材料，與光催化材料復合可實現(xiàn)污染物光降解，備受關注。傳統(tǒng)硅酸鹽水泥基光催化材料存在能耗高、碳排放大等短板，而氯氧鎂水泥（MOC）憑借凝結快、早期強度高、孔隙優(yōu)異等優(yōu)勢，成為理想復合基體。但現(xiàn)有光催化劑面臨顯著瓶頸：TiO?僅響應占比不足5%的紫外光，鉍基催化劑雖適配可見光，卻存在電荷載流子復合快、催化效率低的問題，嚴重阻礙規(guī)?；瘧?。在此背景下，研發(fā)高性能復合光催化劑、破解“基體性能與催化效率難以兼顧”的行業(yè)痛點，成為推動建筑領域環(huán)保升級、助力碳減排目標實現(xiàn)的關鍵突破口。
近日，中國科學院青海鹽湖研究所鎂質(zhì)膠凝材料科研團隊成功研發(fā)出一種新型光催化水泥基復合材料，通過高溫煅燒與微波輔助溶劑熱法合成 g-C?N?/BiOCl?.?I?.?復合光催化劑（BiO-CN2），并創(chuàng)新性地將其與氯氧鎂水泥（MOC）復合，成功制備出高性能BiOCN/MOC光催化復合材料。該技術有效解決傳統(tǒng)光催化劑可見光響應弱、電荷載流子復合快的痛點，同時顯著提升基體性能：4%催化劑摻量下，復合材料28天抗壓強度較純MOC提升20.99%，對RhB染料展現(xiàn)出高效吸附-化學協(xié)同降解能力，自清潔性能與結構穩(wěn)定性同步優(yōu)化。此研究為光催化水泥基材料的性能突破提供了創(chuàng)新技術路徑，為建筑領域綠色環(huán)保功能材料的規(guī)?；瘧玫於岁P鍵基礎。
本研究得到了國家自然科學基金（批準號：52378266）、國家留學基金管理委員會（編號：202304910299）、西寧市“夏都英才”計劃項目、青海省“昆侖英才”高端創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才計劃（2022年度）等項目的資助。
BiOCN/MOC材料自清潔機理示意圖
審核：葛飛
