治理痕量有机污染物的微/纳结构金属氧化物(Ti,Zn)/Ag的构筑

采用纳米材料及其技术，可望治理常规技术不能治理的污染。本项目拟采用水热法，在表面活性剂的诱导下，设计和构筑金属氧化物与Ag复合的ZnO或TiO2/Ag微/纳结构材料，把光催化和强还原性能结合起来高效治理痕量有机污染物，围绕吸附捕获、还原脱氯、氧化降解有机污染物等关键问题进行原理规律和方法的探索研究，实现具有高效去除痕量有机污染物的方法优化设计。主要包括：不同合成参数(溶剂、温度、浓度、pH值、表面活性剂种类及时间等)对微/纳结构中纳米结构单元(纳米管、片和颗粒等)的影响；通过微/纳结构表面不同官能团修饰，实现对污染物的选择性靶向富集；研究微/纳结构对有机物的催化降解时间及Ag的复合量对脱氯速率等的影响。通过研究，旨在解决摆在人们面前，对环境安全和人类健康最有威胁的痕量有机污染物的治理的关键问题，为实际应用提供有效的微/纳结构材料体系和治理方法。

半导体材料在环境修复，尤其是在有机污染物的移除方面具有广泛的应用。氧化物（氧化锌和氧化钛）作为一种重要的半导体光催化剂，在环境修复方面一直受到大家的关注。针对纳米级的半导体粉体光催化剂材料存在结构不稳定、易团聚、难以持久有效，以及传统光催化剂催化效率较低等缺点，难以满足实际需要。本项目通过材料结构的优化尝试去解决上述问题，为实际应用提供了有效的半导体基纳米材料体系，具体研究内容包括微/纳分级结构氧化锌和氧化钛的构筑，锐钛矿二氧化钛高能活性晶面的暴露，以及贵金属Ag的复合等。发展了一系列便捷实际的方法合成了微/纳分级结构氧化锌和氧化钛及其Ag的复合，及高活性二氧化钛基纳米材料，并且利用其结构优势，结合环境治理的实际需求，围绕痕量有机污染物的有效降解等问题进行了系统的研究，发现合成的微/纳结构氧化锌和氧化钛材料比单一的氧化锌和氧化钛微米和纳米材料具有强的吸附和催化性能，表现出结构增强的吸附与催化行为，同时通过控制高活性表面及负载的Ag，使微/纳结构材料的吸附与催化性能得到进一步提升。