“有毒难降解有机污染物光催化降解机理的研究”取得重大成果

有毒难降解有机污染物如卤代物、二口恶英、农药、染料等引起的环境问题，已成为21世纪影响人类生存与健康的重大问题。由于现有技术很难处理这些污染物，因此研究新的有效控制有毒难降解有机污染物的方法已成为国际上广受关注的重大课题。利用光催化方法降解这些有机污染物，也成为国际上最有应用潜力、最活跃的研究领域之一。中科院化学所赵进才研究员等历经十多年探索，掌握了有毒难降解有机污染物光催化降解的机理，并在染料污染物可见光光催化降解，复合半导体及过渡金属离子配合物新型可见光光催化剂及其光催化反应机理等方面，取得了一系列重要研究成果，为解决环境污染问题提供了安全有效的方法。

这项获得了2005年度国家自然科学二等奖的成果，围绕以往光催化技术中只能利用紫外光且反应效率低这一关键科学难题，瞄准最大限度利用太阳能中50％以上的可见光，在充分认识有机污染物和光催化剂的物化特性以及它们与可见光相互作用机制的基础上，系统研究了一系列可见光光催化体系及其降解有毒有机污染物的反应机理。该项目取得的一系列重要进展主要体现在以下三个方面。

有机染料污染物的可见光光催化降解及其机理科研人员在利用可见光进行光催化降解染料的研究过程中，提出了与国际上报道的紫外光光催化反应完全不同的可见光光催化反应机理，证明了染料可见光光催化是一个典型的界面反应。该项研究将TiO2光催化降解有机污染物的反应，从紫外光区扩展到可见光区，并为利用太阳光去除难降解的染料污染物提供了一种全新的途径。

铁离子及其含氮配合物可见光光催化降解有毒有机污染物赵进才等将可见光反应拓展到铁离子，及其含氮配合物光催化降解有毒有机污染物体系，成功地设计合成了一系列高活性和高稳定性的铁氮配合物及其负载型可见光光催化剂。他们还深入研究了新型的铁含氮配合物负载型光催化剂，实现了在温和条件下，负载型过渡金属配合物可见光光催化高效降解有机污染物。

新型高效可见光光催化剂的合成及改性新方法科研人员成功地研制出二元协同改性的新型可见光光催化剂Ni2O3／TiO2－xBx。用该光催化剂在可见光照射下，以空气中氧气为氧化剂，可将有毒有机污染物有效地降解为二氧化碳、水和氯离子。课题组在TiO2的表面和体相改性及光催化剂构效关系的研究方面取得重要进展，为充分利用可见光去除有毒有机污染物和制备新型可见光光催化剂提供了新思路。

据了解，该项目的开发过程中，在SCI收录的国际核心刊物上发表论文106篇，获国家发明专利7项。