近日，我院武崢博士課題組在壓/光雙催化協(xié)同降解染料溶液研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在Surfaces and Interfaces(48, 104308, 2024) (影響因子6.2,中國科學(xué)院SCI二區(qū))。論文題目為“High piezo-photocatalysis of BaTiO3nanofibers for organic dye decomposition”。我院武崢博士為第一及通訊作者，碩士研究生朱紫琪為第二作者。西安工程大學(xué)環(huán)化學(xué)院為第一單位。蘇州科技大學(xué)張紅芳副教授和空軍軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院王富副教授為共同通訊作者。
印染行業(yè)是工業(yè)廢水的排放大戶。目前，催化方法被認(rèn)為是一種有效的紡織印染廢水處理方法，常見的綠色催化方式有光催化等。壓催化是一種新興的催化方式，它利用微小的機(jī)械振動(dòng)在壓電材料表面誘導(dǎo)出正負(fù)電荷，進(jìn)一步與溶液中的氫氧根離子和溶解氧氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而生成羥基自由基和超氧自由基等活性基團(tuán)實(shí)現(xiàn)催化。壓催化可有效利用環(huán)境中無處不在的機(jī)械能如噪聲、振動(dòng)等，減少了能源消耗，是一種綠色環(huán)保的新型有機(jī)染料廢水處理方法。研究壓/光雙催化協(xié)同對(duì)于未來綠色催化在降解印染廢水方面的應(yīng)用具有重要意義。
（摘要圖）
本工作中，通過水熱法合成了鈦酸鋇納米纖維材料，并研究了其壓催化與光催化的協(xié)同效應(yīng)。協(xié)同催化、壓催化、光催化降解羅丹明B染料溶液的一階化學(xué)催化反應(yīng)速率常數(shù)分別為~0.10307 min?1, ~0.01859 min?1和~0.00641 min?1。在雙催化協(xié)同效應(yīng)中，催化中間產(chǎn)物活性自由基的數(shù)量顯著提高。研究發(fā)現(xiàn)相對(duì)于單一的光催化或者壓催化，該雙催化協(xié)同對(duì)其他染料如MB、,MO、AO7等也表現(xiàn)出顯著提高的染料降解效果。該工作為未來同時(shí)收集環(huán)境中的振動(dòng)能和光能用于紡織印染廢水處理提供了科學(xué)參考。
以上工作得到國家自然科學(xué)基金、陜西省高層次人才引進(jìn)計(jì)劃、西安工程大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金、全國石油和化工行業(yè)有機(jī)廢水吸附治理及其資源化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題、陜西高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的資助。
武崢博士在國際上較早開展了壓催化及在其在能源和環(huán)境中的應(yīng)用研究。近五年來，相關(guān)研究成果以西安工程大學(xué)環(huán)化學(xué)院為第一或通訊作者單位在環(huán)境及化學(xué)領(lǐng)域Angew. Chem. Int. Ed.（58, 11779,2019，ESI前1%高被引)、Nano Energy（62, 376,2019, ESI前1%高被引;78,105351,2020;113, 108507,2023)、Separation and Purification Technology（307, 122846,2023，ESI前1%高被引;327, 124971,2023;286, 120450,2022;283, 120159,2022;286, 120450,2022)、Chemosphere(228, 21,2019,ESI前1%高被引/ESI前1‰熱點(diǎn)論文）等著名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表四十余篇研究論文。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.surfin.2024.104308
（撰稿：武崢 審核：武占省)
