GaN基异质结构半导体材料光催化和微生物催化协同降解有机废水的研究

目前世界正面临沉重的有机废水处理问题，本课题提出了日光-半导体异质结构-微生物协同作用降解处理有机废水这一新构想。把以往对污染治理的技术途径从单一的微生物降解方法或者半导体光催化降解方法整合为日光下半导体和微生物协同作用降解方法。创新性地采用具有高光催化活性的宽禁带GaN基半导体材料做光催化降解污染物的电极；采用InGaN做光吸收层，提高光吸收能力，扩大材料的光谱响应范围；采用GaN基pn异质结构，pin异质结构薄膜做半导体光催化电极，解决光生电子空穴对易复合、分离难的问题。本课题拟开展日光下微生物催化与GaN基异质结构半导体材料光催化协同作用降解有机污染物的研究，以揭示多元耦合反应体系强化有机污染物降解的机理，找出日光下GaN基异质结构半导体材料－微生物协同作用原位处理有机污染物优化的实验条件，可望对实现废水处理的可持续性发展作出贡献,具有十分显著的社会、环境和经济意义。

三年来，经过课题组成员的不懈努力，我们在金属有机气相外延（MOCVD）生长方法生长高质量的GaN 基材料， GaN 基半导体材料性能优化和遴选，以及GaN 基半导体材料的光催化和微生物催化协同作用降解污染物等方面取得了若干重要进展。 三年来本课题共发表SCI 收录论文16篇，EI 收录论文1篇，其中项目标注SCI论文共15篇，包括APL 论文3 篇、JAP 论文3 篇、APA 论文2 篇、APE 论文2 篇；申请国家专利2 项，还有专利和论文正在撰写中；其间本课题负责人担任了Journal of Alloys and Compounds 等国际期刊评审人；课题组成员在第五届和第六届亚太宽禁带半导体材料与器件国际会议国际学术会议上报告2 次。课题组三年来共毕业博士研究生6人、毕业硕士研究生2人。我们认为本课题完成了计划任务书规定的各项研究任务。