成果简介：
近年来，半导体光催化已经被认为是一种有希望且绿色化学技术，通过使用太阳光能渴望解决日益环境污染危机。它能将水体有机污染物氧化分解，并矿化成CO2和H2O等对环境无二次危害的无机小分子，具有低能耗、无二次污染、能进行深度处理等优势。
本项目瞄准世界科技前沿，解决光催化新型材料在光催化反应的量子效率的前沿科学问题，引领和支撑国家重大水体污染治理科技需求，为光催化技术在太阳能转换，及环境处理的大规模应用和推广提供理论和技术指导。项目拟采用微波水热合成前聚体并结合非常规受热自转变法合成Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO三元体系高效异质结光催化体系，进行光催化剂结构设计和性能构效关系的系统性研究，制备异质结层状光催化剂的光催化性能高于普通的光催化剂，有较宽的光谱效应范围，高可见光及太阳光利用效率，并有很好稳定性能够循环利用，具有良好的商业应用前景。
应用案例：
通过受热自转变制备具有高活性和宽光谱响应、高稳定性和高量子效率的新型光催化材料。通过对Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO三元高效光催化体系的研究，利用光催化将有机污染物氧化分解，并矿化成CO2和H2O 等对环境无二次危害的无机小分子，达到解决环境污染的目的。制备多级异质结构光催化剂，其活性有望在太阳光谱区达到或超过当今最优越的商业化催化剂- Degussa P25，并且有很好的回收再利用性能，有望显著降低催化剂的使用成本。
研发背景
自1972年以来，发现二氧化钛光解水产氢以来，半导体光催化技术被认为是人类最有潜力的环境治理和清洁能源转换技术。它通过使用太阳光能来解决环境危机，如污染物的降解。它能将有机污染物氧化分解矿化成CO2和H2O等对环境无二次危害的无机小分子，具有低能耗、无二次污染、降解范围广等优势受到广泛的关注。
但事实是，光催化经历了数十年的发展，仍难以实现污水处理和太阳能转换的大规模运用，面临着光响应范围窄、量子效率低、稳定性差等问题。如ZnO在水中不稳定，会在粒子表面生成Zn(OH)2，发生光腐蚀。目前常用的半导体只能吸收波长小于387 nm的紫外辐射，因此其吸收光谱只占太阳光谱中很小的一部分(不足5%)，对太阳能的利用率较低，并且激发产生的电子与空穴分离难、复合
声明：
“受热自转变技术构建Zn3(VO4)2/Zn2V2O7/ZnO三元高效异质结光催化剂及其对典型有机污染废水的高效处理工艺研究” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：江西理工大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
